位於整個艦隊前列的旗艦“定遠”上，前桅橫桁的桁端不斷有信號旗升起落下。提督丁汝昌與總教習德國人漢納根（VonHanneken）並肩站立在飛橋甲板上，身旁是“定遠”艦管帶劉步蟾、還有總管全軍軍械事務委員陳恩燾等幾名督標中軍的將領，和英籍顧問戴樂爾（Tyler.WilliamFerdinand）。此刻丁汝昌所扮演的角色非常類似對麵日本軍艦上的軍令部長樺山資紀，他的價值在於督戰、激勵全艦隊的士氣，而指揮艦隊作戰的技術重任，主要依靠一直以來負責北洋海軍全軍技術事務的兩名總兵，尤其是近在身邊的右翼總兵劉步蟾。至於新上任的德籍總教習，在軍艦上的象征意義要大於實際價值，李鴻章選擇這樣一位完全外行的外國人來充當總教習，意思是顯然的，麵對朝廷的非難時，可以拿出這位名義上的外國高級顧問來掩護丁汝昌，“漢納根步甲板上，麵帶憂思之色。彼預中國要事已久，以智勇著；因其地位之滑稽（以陸軍士官而下海）彌覺責任負擔之重”。
經過與幕僚將領們商定，丁汝昌決定盡快與日方接觸作戰，以掩護正在大東溝內登陸的陸軍。下令艦隊立刻由犄角魚貫陣開始向犄角雁行陣即橫陣進行變陣，以接敵應戰。繼而命令遠處在大東港港口擔當守衛任務的“平遠”、“廣丙”2艘軍艦迅速趕來入隊。隨著命令發出，“定遠”艦管帶劉步蟾按照英國海軍的規範，通過飛橋上狹窄的梯口，沿著直梯下到了飛橋甲板下狹小的裝甲司令塔內，在這間裝有8柄水壓舵輪、磁羅經、車鍾、傳話筒等設備的中樞神經部位裏，監督軍艦的航向。作為一名19世紀海軍的艦長，在戰時一項重要的任務就是監督軍艦航行、保持隊列。
艦船陣型一直到今天，仍然還是海軍作戰、航行時的重要戰術隊列標準，也是街頭巷尾津津樂道的話題。而在19世紀後期，從風帆戰列艦時代過渡而來的近代化海軍中，陣型更是具有著格外重要的意義。將單個的艦船組合到一起，使用恰當的隊列，有助於發揮集群的力量，使得軍艦的戰鬥力和生存力獲得倍增。但是，當時海上艦船編隊的指揮手段較為原始，主要為旗語號令，這種方式即使在平日正常航行時，如果用來指揮一隻數量過多，綿延數海裏的艦船編隊，顯然也是力不從心的，不僅距離旗艦過遠的艦船可能無法識別清楚信號，同時存在一旦要表達的意思過於複雜，簡單的旗語容易引起歧義的弊端。到了戰時，旗語指揮就更顯得脆弱不堪，懸掛信號旗的繩索、帆桁，以及信號兵都會成為敵方火力重點攻擊的目標，而且蒸汽化海戰中彌漫的煤塵硝煙，會使得戰場如同雲遮霧繞一般，即便是緊鄰旗艦的艦船，也有可能無法分辨清楚信號旗的內容。
考慮到這些因素，如果僅僅依靠旗艦使用簡單的旗語號令指揮一支大規模的艦隊進行陣型變換或者作戰，很顯然具有著極大的技術難度和不可操作性，因而當時海軍界通行的規範就是把大艦隊拆分為多個有少量軍艦組成的戰術小分隊。曾參與接收“致遠”等新式巡洋艦回國的中國駐英使館外交官餘思詒，在所著《樓船日記》中總結英國海軍章程的規範，將此概括為“……將戰之時，分三船為一隊，數隊為一軍，最為合宜……”，即每3艘軍艦編列為一個戰術分隊，再由數個戰術分隊合並構成一支作戰艦隊。這樣的好處是各分隊的軍艦隻要緊隨分隊的隊長艦進行運動，作戰時分隊軍艦之間能互相依托，分隊與分隊之間也能配合，即使失去艦隊旗艦的指揮，各分隊內的軍艦也可以協同行動，配合作戰，不至於落入被敵各個擊破的不利境地。日本聯合艦隊開始時也遵照這一規範，將第一遊擊隊的4艘軍艦編為1個橫列的戰術分隊，本隊的6艘軍艦編為2個3艦錯列的戰術分隊，“西京丸”、“赤城”另成1個縱隊分隊。日方本隊之所以在“鬆島”艦之後多少有些突兀地插入一艘“千代田”艦，而不是把3艘三景艦逐次編組在一起，就是考慮留一艘火力強大的三景艦“橋立”，作為本隊第2個3艦分隊的領隊艦，雖然此時經伊東祐亨命令，本隊2個3艦分隊之間的間距已經縮短，變錯列的3艦犄角隊形為單艦單位的魚貫縱隊，但是實際的3艦分隊組織仍然存在。
受英國海軍影響較重的北洋海軍同樣吸納了這一思想。在天津北洋水師學堂編譯的海軍陣型規範《船陣圖說》中，雖然羅列了上百種陣型，但各種陣型的最基本戰術單位都是傳統的3艦製分隊。非常重要的是，圖說中開篇即載明了一條原則：“是書所列陣法，凡一陣之中，船數、隊數之多寡，皆可以意減增，原非一成而不變之局”，即說明圖說中組成戰術分隊的軍艦數量，以及構成陣型的分隊數量都不是硬性的規定，在遵照分隊作戰法則的基礎上，可以根據具體的情況加以變通，靈活運用。
可能是考慮到了3艦編隊的形式較為複雜，對操艦、編隊協同技術具有較高的要求。在英國人琅威理（LangWilliamM）擔任北洋海軍總教習期間，北洋海軍對這一編隊樣式進行了修改，實際形成了極有特點的2艦分隊製度。即以2艘軍艦為1個戰術小分隊，再由多個2艦戰術小分隊構成整個艦隊。（這種2艦小分隊，除了有類似“定遠”級、“超勇”級那樣將同級的2艘軍艦編為一隊的做法，也有像“致遠”級、“經遠”級那樣，將穹甲巡洋艦與裝甲巡洋艦混編搭配的做法。編隊軍艦必須盡量在軍艦長度、機動力、最高航速等方麵接近，以便戰時配合，共同動作。）因而，與今天的人們對北洋艦隊的陣型理解不一樣，北洋艦隊無論是在出擊時排列的魚貫陣，還是後來變換而成的雁行橫陣，實際上內部都是有多個2艦分隊構成的，屬於是2艦分隊的疊加組合。
北洋艦隊起錨出擊時采用的犄角魚貫陣，大體來看是一個雙縱隊陣型，屬於待機陣型，這種陣型可用於停泊，也可作為日常航行時的基本隊形。但是犄角魚貫陣又不同於簡單的兩列縱隊，這個陣型中每一橫排的2艘軍艦都是一個戰術分隊，分隊並列的2艦之間相對位置先後略微錯開，並不在一條直線上，當時稱為犄角式。這種2艦錯列的犄角布置方法，是嚴格按照了當時海軍有關戰時“全船不宜並行（如一字），亦不宜魚貫而行（如1字），應鱗次而前（如棋盤形）”的戰術標準，以利於機動，避免發生碰撞和炮火誤傷（平時正常航行隊形沒有此要求）。由此可以看到，北洋海軍起錨時的陣型看似2列縱隊，其實是由5支錯列的2艦分隊構成的一個五疊橫陣，從隊首開始，依次為“定遠”、“鎮遠”；“致遠”、“經遠”；“來遠”、“靖遠”；“濟遠”、“廣甲”；“超勇”、“揚威”的2艦戰術分隊組合。
起錨以後不久，提督丁汝昌下令的變陣，屬於《船陣圖說》刊載的第八十八變陣法，即犄角魚貫陣變為犄角雁形陣。艦隊從縱列的5疊橫隊，變換成橫列的5支錯列縱隊，5隊之間橫向各間距1200碼。這種橫列的犄角雁形陣，被認為最利於對抗縱隊，一旦接敵，各戰術分隊立刻散開，從多點上同時切入突破，衝擊攪亂敵艦隊陣型（即北洋海軍所稱的“開隊分擊”），在琅威理就任北洋海軍總教習期間，就被預定為作戰的基本陣型，反複演練熟悉。除了各小隊的組成艦隻數量與圖說中所載不同外，其他變陣的細節標準，都可以在這個陣法裏尋找出來。參考陣法，北洋艦隊的變陣過程應該是：第一隊“定遠”、“鎮遠”保持航向不變，以作為犄角雁形陣的中央標兵；後續各隊分別從左右出列，向第一隊的兩翼逐次張開，第二隊“致遠”、“經遠”向左轉；第三隊“來遠”、“靖遠”右轉；第四隊“濟遠”、“廣甲”左轉；殿後的第五隊“超勇”、“揚威”右轉。由於第四隊、第五隊軍艦原本處在犄角魚貫陣的隊尾，運動到犄角雁形陣兩翼的翼端陣位，需要航行的距離較遠，所以一度落後於前列各艦，北洋海軍變陣開始時呈現出的是一個中央突出，兩翼落後的“人”字形。
亂戰
值得特別注意的是，當日與丁汝昌一起在“定遠”艦上督戰的海軍總教習漢納根，在戰後提交的報告中顯示，下達變陣命令的同時，提督丁汝昌還補充了3條非常重要的具體戰術指令，這就是當天指導北洋艦隊作戰的基本戰術守則：
一、戰鬥中姊妹艦或其小分隊必須進退一致，攻守相助；
一、艦首必須始終指向敵艦應戰；
一、各艦必須跟隨提督（旗艦）行動。
對於這3條戰術要求，以往中國的研究著作大都缺乏足夠的重視，很少進行必要的深入分析研究，甚至還有一些研究者對其徹底予以輕視，稱其“帶有致命的錯誤”，但又並無法舉出認為其有“致命錯誤”的可信理由。之所以出現這種情況，前者屬於缺乏對技術細節的研究考據，論述海戰而卻並不去了解研究海戰的技術細節；而後者則是先入為主作風的體現，想去求證北洋海軍黃海海戰失利的原因，但因為不了解19世紀的海軍和海戰，無法令人信服地從技術實證角度解釋失敗的原因，於是泛泛空洞地從道德層麵，將責任籠統地歸結為將士無能、指揮錯誤，抹黑這支艦隊，來圓滿他們的論點。
實際，隻要稍加分析，丁汝昌下達的3條戰術要求，從19世紀後期的海戰技術角度而言，是很難進行挑剔的。根據漢納根的報告，下達這3條命令的大背景是考慮到北洋海軍10艘軍艦型號複雜多樣，航速、轉向半徑、炮位布置各異，擔心作戰時難以保持大的多艦編隊，另外更擔心旗語係統的不可靠，“提督擔心各艦艦質不一，特別缺少信號裝置，不能滿足大軍（大艦隊編隊作戰）所需，艦長缺乏實戰經驗，信號手人數不足，而且各艦信號員理解信號能力不可靠”。其實具有預先製定艦隊失去統一指揮後的作戰規範的考慮。
但這3條指令的寓意又不僅局限於此，它背後隱含了一個更為重要的戰術構思。
其中第一條指令主要針對的是作戰隊形。再次重申2艦戰術分隊的規則，要求分隊的2艘軍艦間必須保持結伴作戰，以免孤軍對敵。非常特別的是，這條指令並沒有要求全艦隊必須始終保持橫隊接敵隊形，言下之意這場海戰北洋艦隊並沒有考慮使用整體的隊形，而是由各個2艦戰術單位進行作戰，但一直以來的研究者都忽視了這一點，而一味地把北洋艦隊作為一個僵硬的整體橫陣來看待。
第二條是有關炮火的運用。根據北洋海軍軍艦艦首方向炮火比較猛烈的特點，采用這樣的戰術有利於發揮己方的優勢，同時在海戰炮術射擊彈道比較平直的19世紀後期，通常認為艦首對敵被彈麵積小，中彈幾率小，如果側麵大麵積暴露對敵，中彈概率就會倍增。近年有研究者拋開時代局限不管，用現代的火炮彈道曲射技術理論，評述19世紀的海戰，認為當時艦首對敵中彈概率最大，則屬於先設定北洋海軍百無一用，而後牽強附會求證的議論。
丁汝昌指令的最後一條是關於戰場指揮。則是要求各戰術分隊必須盡可能地跟隨旗艦運動方向行動，共同進退，以保證己方戰鬥動作統一。由這裏可以看到，旗艦本身的行動就是一種指揮，隻要旗艦還能自由運動，就不能視為失去指揮能力。這點與日本聯合艦隊製定的後續艦緊隨隊長艦動作運動的命令有異曲同工之妙，都是對於旗語信號的一種補充。
這樣的3條指令如果分別單獨發出，都並沒有多少特別之處。但它們同時組合在了一起，就恰恰完全符合了當時通行19世紀中後期海軍界的“亂戰”戰術的標準。
亂戰，是從意奧利薩海戰之後，19世紀世界海軍戰術領域出現的一個新名詞。這種戰術的大致樣式是，采用整體編隊陣型接近敵艦隊後，再化解為分散的戰術分隊，多點突破敵方艦船編隊，進行混戰，依靠撞角、魚雷等近戰武器，在亂中取勝的戰術，“數群攻敵，或一群分應，求亂敵陣”。近乎一個世紀以來，關於北洋海軍在黃海大戰接戰時采用的橫陣陣型，大部分研究者都是將其作為一個整體來考慮，而忽視了這個陣型是由5個2艦戰術分隊構成的。當今天我們盡量排除現代海戰知識的影響，將理解建立在19世紀中後期的海軍技戰術知識基礎上時，將會很容易發現，北洋艦隊5個戰術小隊組成的犄角雁行陣並不是最終的作戰陣型。其真實意圖是，以便於保持各分隊整體同時接敵的橫陣隊列接敵，而後5個2艦戰術分隊從多個方向開隊分擊，同時突破日方長達3海裏的縱隊編隊，之後反複衝進殺出，保持艦首方向始終對準敵艦射擊，徹底攪亂艦隊的隊形。當敵方艦隊大亂之際，己方可以運用2艦分隊這一較為靈活的組合，或單隊行動，或多隊協同，互相配合，尋機攻擊落單的敵艦，既可以使用火炮武器，也可以運用魚雷、撞角等近戰兵器。這種亂戰戰術幾乎就是利薩海戰的翻版。
使用亂戰戰術，對於旗艦的統一指揮依賴較小，主要依靠各戰術分隊不屈不撓地執行戰術意圖。但是這種在當時被各國海軍認為非常有效的戰術，如果要成功實施，需要同時具備多個因素：各戰術分隊必須具有極高的勇氣，不顧敵方炮火，直衝敵陣；各戰術分隊突破時，必須盡可能地選擇協同，多點同時發起，防止敵艦隊斷而不散；各戰術分隊突破後要竭盡一切手段，“求亂敵陣”，此外還需要像利薩海戰時的奧地利海軍那樣具備一些好運氣，因為混戰之中，誰也無法預料會出現什麼樣的事情。
又像是為采用亂戰戰術做進一步的說明，按照亂戰戰術關於接戰陣型的要求，“如我之船群不及敵船之多，亂戰時亦無所慮，蓋我船少則布陣疏，敵船多則布陣密，疏則任行而能整，密則遷次而即紊。”北洋艦隊5支戰術分隊的橫向間距分別在1200碼左右，較為疏鬆。但是，這種考慮了“列陣太密，衝過敵船不便旋轉”而“分布寬地，以免相觸”，用作接敵時便於多點突破的疏鬆陣列，又被一些不明就裏的現代研究者認為是“布陣散漫”。對於海軍戰術而言，作戰雙方都必然會依據己方自身的特點，盡可能選擇利於本方的陣型，這點是勿庸置疑的，但是最後這種戰術是否能夠成功實施，顯然還會受到諸多方麵因素的製約影響。但是不辨菽麥，以海戰失利為由，而認定這種戰術必然是“錯誤”的論斷，則顯得過於簡單武斷。
不管後人如何對他們進行評價，此時，北洋艦隊10艘軍艦正在一麵變陣，一麵向遠方煤煙下的日本艦隊殺去，準備去迎接一場至為殘酷的大海戰。
“來遠”號裝甲巡洋艦上一名名叫陳學海的三等水手，在1956年10月的口述訪談中，描述了當時他所親曆的情況：“……十一點半開晌飯，飯菜剛在甲板上擺好，日本艦隊就露頭了。‘定遠’艦上有個水師學堂的實習生，最先發現日本船，立時打旗語通知各船。丁統領掛‘三七九九’旗，命令各艦實彈，準備戰鬥。於是，咱這十條艦排成雙縱隊前進，一會兒又擺成人字陣式，向敵艦直衝。
接近
隨著雙方軍艦的不斷接近，9月17日中午12時18分，日本聯合艦隊司令伊東祐亨在旗艦“鬆島”上，向在前方航行的第一遊擊隊下達了“截擊敵艦隊右翼”的命令。由於和本隊的間距縮短到了適當距離，第一遊擊隊此時已經將編隊航速提高到了8節，得到旗艦“鬆島”發出的命令後，12時30分，坪井航三下令編隊航速提高至10節，繼續指向北洋艦隊的中堅航行，準備到達適當位置後再轉向北洋海軍右翼。
由於自己屬下的官兵大都是新手，缺乏經驗，而且麵臨的是北洋海軍的全部主力，心理壓力極大，即使是最簡單的縱隊編隊，坪井航三也擔心會出現差錯。“吉野”艦上不斷升起旗號，提醒後續的“高千穗”、“秋津洲”、“浪速”3艦“注意距離”、“注意速度”，督促各艦保持好編隊隊形。
10艘北洋海軍軍艦也在疾駛，軍艦上都已快速地完成了戰鬥準備。
早在東學黨事起，中日局勢日趨緊張時，由提督丁汝昌一手主持，北洋海軍的戰艦就進行了不同程度的改造。艦體的維多利亞塗裝中白色的部分，都被塗改成了不容易被識別的灰黑色；艦隊中央的“定遠”、“鎮遠”2艘鐵甲艦上，為方便瞄準、射擊，早在豐島海戰之前，遮罩在主炮台上的穹蓋式炮罩就已被拆除掀去，留在了旅順基地，另外距離主炮較近的飛橋前右後左兩架木梯，以及飛橋甲板的左右兩翼也已被卸除，以開闊射界。位於軍艦首尾的150mm口徑克虜伯炮炮位上的穹蓋式炮罩，出於擔心受到中部主炮發射時的氣浪波及，則予以保留。與“定遠”級軍艦類似，穹甲巡洋艦“濟遠”經過豐島海戰實戰血的教訓後，艦首210mm主炮炮位上的穹蓋炮罩也已經拆去不用。
依據當時各國海軍通行的慣例，各艦桅杆上的一些非必需的橫桁（盡管這些橫桁必要時也可以用來懸掛信號旗）、索具都被卸除，以防止戰時斷落砸傷甲板上的人員和設備，以及索具落水後纏繞住螺旋槳。由這一點也可以看出，早已作好小隊戰術準備的北洋海軍，對脆弱的信號旗語係統並沒有抱多大的幻想。同時，各艦配備的舢板小艇，也大部分被卸下留在威海、旅順兩地的基地內，隻留1、2艘作為交通艇使用，原因則同樣是受到豐島海戰的影響，因為這些木質的小艇被擊中後將產生大量四散的木塊碎片，顯然會造成不必要的人員傷亡。“易碎物體一律拆除或扔掉，如舢板等全部卸走。因為我等一旦不幸落海，日軍絕對不予營救，如果彼等遭到同樣命運，我等亦絕不相助”。
由於當時的戰艦大量使用木質構件，戰時在炮火打擊下極容易引發火災，除了盡可能地拆除甲板上的木質構件外，各艦上的救火隊水兵，也紛紛將笨重的消防泵抬到適當位置，接出長長的膠皮水管，準備隨時救火。而且外部甲板上的排水口都被堵塞起來，在木質甲板上蓄水防火，同時擔心這樣有可能會造成人員滑倒，又格外在甲板上撒了一層砂土。此外考慮到增加軍艦的防護能力，甲板下一些無關的水密隔艙都將厚重的水密門緊緊關閉起來，損管部門的官兵也都早已準備好了用以堵漏的木板、氈毯、牽索。各艦外部，露天甲板上有舷牆的部位，在舷牆裏都塞滿了吊床，以抵禦彈片，沒有舷牆保護的重要部位，例如一些機關炮的炮位，就在外側累積沙包和煤袋，另外一些軍艦的裝甲司令塔外也堆砌了沙包以提高防禦能力。
為保證戰時的彈藥供應。從發現日本艦隊開始，北洋艦隊各艘軍艦的彈藥艙裏就一直在忙碌。炮彈和藥包通過複雜的吊運工序被運送到甲板上，對於其中那些數量稀少的進口大倍徑開花彈，水兵們更是格外的小心，如同愛護名貴的花草一樣輕拿輕放，因為他們知道，隻有這些炮彈才能真正對敵艦造成大的破壞。彈藥提升到甲板上後，一些被就徑直運送到炮位上，另外還有的被堆放在各個炮位附近，以便戰時能夠就近快速補充，這些彈藥四周則壘起沙包進行防護。各艦上軍樂隊的樂童，此時也被命令放下手中的樂器，這些15、6歲的孩子，編成了2人1組的運輸隊，戰時他們將冒著槍林彈雨，和水兵們一起抬著如同擔架一樣的運彈盤，向各處距離彈藥艙開口較遠，無法直接獲得彈藥的炮位運送彈藥。另外，很多非重要崗位的水兵、夫役也被動員起來，懷抱彈藥，各自間隔著一定的距離，整齊地臥倒在甲板上各處，準備戰鬥打響後，向炮位進行輸送。
甲板之下，在昏黃的燈光中，輪機艙內熱浪滾滾。“致遠”、“靖遠”等有強壓通風設計的軍艦內，輪機艙已進入高壓狀態，“超勇”、“揚威”等一些較舊式的軍艦，則開動鼓風機向爐膛內吹風，促進煤炭充分燃燒，雖然配發給他們的都是劣質的次品煤。官兵們在高溫的工作環境中揮汗如雨，不斷向鍋爐內填煤，儲蓄蒸汽壓力，保證軍艦能以規定航速航行。和汗流浹背的中國官兵們一起在忙碌工作著的，還有幾名外國人的身影，他們是“致遠”艦管輪洋員英國人餘錫爾、“濟遠”艦管輪洋員德國人哈富門。
軍艦上各戰鬥部位的官兵都早已就位，炮手們完成了第一發彈藥的裝填，站立在各自的武器旁躍躍欲試，桅盤裏的士官測算著敵我的間距，每隔一段時間就用手旗向下方的炮台通報，隨著每次報告，炮手們則依據表尺上的刻度，調整一次火炮的俯仰角，隨時準備發射。當時北洋艦隊使用的測距方法為複雜原始的六分儀測距法，用六分儀測量敵我間距一般有3種方式：如果明確敵方來艦身份，又預先在情報手冊上掌握了敵艦的桅杆高度，則測定遠方敵艦的桅杆高度，然後對照測高表就能求出距離數；還有一種辦法是測距員在桅盤內，用六分儀“測海平及敵船所在海麵所有角度”，然後對照專門的測距表推算獲得；最後一種辦法是，軍艦首尾各由1名測距員測量敵艦所在的點，然後根據“已得二角一邊可求其餘二邊，取中數為相距數”。相比中國海軍的測距辦法，對麵的日本艦隊要顯得先進便捷得多，第一遊擊隊的領隊艦“吉野”上已經裝備了專門的測距儀，通過使用類似望遠鏡一樣的測距儀觀測遠方目標，當左右目鏡調焦調實後，刻度表上就會自動顯示出目標的距離，采用如此先進的裝備，使得日方在射擊測距時要比中國海軍大占上風。
與今天人們的理解不太一樣。魚雷在19世紀後期的海軍大型軍艦上，更多時候實際是一種自衛武器，由於射程太近，主要用於抵禦逼近的敵方魚雷艇，或意圖使用衝角攻擊的敵方軍艦，屬於軍艦最後一道防線的組成部分。但是使用亂戰戰術時，因為己方的軍艦會主動衝向敵方發動近戰，此時魚雷則是和撞角配合使用的重要近戰武器了。因而，北洋艦隊的魚雷艙內，士兵們紛紛用天車將黑頭魚雷從存放架上吊起，沿著安裝在天花板上的軌道，運送裝入發射管，意圖亂戰時配合衝角戰術使用。根據一些記載，日本聯合艦隊因為擔心沒有機會到達合適距離使用魚雷，存放在魚雷艙內的魚雷在炮戰時又有可能會被擊中殉爆，引起災難性的後果，因而開戰前很多日本軍艦都將艦上的魚雷拋棄在了海中。
此刻，中國軍艦上呈現出出來的，是一幅雄壯的畫麵：“頭卷辮發，赤裸兩臂，膚色淡黑的壯士，一群、二群直立於甲板炮旁，等待廝殺。”日後記錄下這段生動話語的“鎮遠”艦顧問美國人馬吉芬（PhiloNortonMcGiffin），這時身著藍色的北洋海軍軍官服，正站立在“鎮遠”艦的飛橋上，準備用自己心愛的柯達相機來記錄這場即將到來的大海戰。在他的身旁，是憑著實際海上經驗，從基層水兵一級級考升成高級軍官的“鎮遠”艦大副楊用霖，北洋海軍中職位僅次於提督丁汝昌的左翼總兵、“鎮遠”艦管帶林泰曾，則已經身處在飛橋下的裝甲司令塔內，監督著軍艦的航行。
“10000米！”
“吉野”艦裝備的武式測距儀準確測出了雙方的距離。得到炮術長加藤友三郎的報告，第一遊擊隊司令官坪井航三認為已經到了適當距離，即刻命令艦隊左轉。“吉野”、“高千穗”、“秋津洲”、“浪速”4艦在北洋艦隊陣前劃出了一個大大的直角，指向西北方航行。表麵上看起來，領頭艦不向北洋艦隊所處的東北方向航行，居然又像豐島海戰開始時那樣，朝背離北洋艦隊的方向駛去了，不過這次“秋津洲”艦的上村彥之丞艦長沒有發出任何異議，日方這一不同尋常的舉動，在當時來看，最有可能的目的是為了測出北洋海軍的大致航速。依據當時海軍的技術，開戰前如果想要掌握敵軍的航速情況，己方應與對方稍微拉開距離，測距員然後根據這一時間測得的距離、角度進行推算，就可以獲得大致的航速數據。果然，這一轉向動作很快就被調整，第一遊擊隊又重新右轉修正航向，朝向北洋海軍右翼襲去。
北洋海軍陣形中，此時也出現了一些不同尋常的情況。原先排列在犄角魚貫陣末尾的第5隊軍艦“超勇”、“揚威”，購買於1881年，艦型屬於無防護的撞擊巡洋艦。在購買當時，屬於世界上最新潮的軍艦，而此時則已近淘汰之列，不僅設計顯得老舊落伍，各種設施也都不同程度存在著老化現象，尤其是鍋爐，由於連年的高強度使用，幾乎到了將要報廢的境地，戰前提督丁汝昌曾多次與旅順船塢工程總辦龔照璵商談製配更換，但遲遲未有結果。然而此時，大戰將臨，在管帶黃建勳、林履中的指揮下，這兩艘誕生於英國紐卡斯爾的軍艦在官兵們的齊心協力下，竟然賣力地追趕上了隊伍，逐步接近到位於犄角雁行陣右翼末端的預定陣位。
但幾乎就在同時，本來應該配屬在左翼末端的第四小隊“濟遠”、“廣甲”兩艘軍艦卻沒有就位。由方伯謙、吳敬榮指揮的這兩艘無論是艦齡、航速，還是先進程度都大大優於“超勇”、“揚威”的軍艦，居然大大落後於整個編隊，而且航行到了“定遠”、“鎮遠”兩艘鐵甲艦之後。身處在這個位置，自然要比列隊在第一線安全得多，但是戰艦的首要任務是作戰，而不是自作主張保護自己的安全。“濟遠”、“廣甲”2艦的脫隊，使得北洋艦隊陣型左翼白白丟失了一個戰術分隊的戰力，“亂戰”戰術的實施從一開始就蒙上了一層不祥的陰影，然而時間已經不容許北洋海軍再做出什麼應對補救措施了。
12時50分
日本聯合艦隊由“吉野”領頭的第一遊擊隊開始從北洋海軍陣前通過，以10節的航速向右翼駛去。此時，這4艘白色的龐然大物已經徹底清楚地出現在中國海軍官兵的視野裏，甚至連塗飾在水線帶上的艦船識別線都能看得一清二楚，這些日本軍艦看起來要比在場的任何一艘中國軍艦的體形都更龐大，火炮都更多。
“右轉4度”，“定遠”艦上發出號令，根據船頭對敵的標準，北洋海軍各艦的航向向右移動4個羅經點，艦首方向黑洞洞的重炮炮口追蹤著正在向右而去的日本第一遊擊隊。提督丁汝昌等高級軍官緊張地注視著眼前的情形，日本艦隊的移動速度顯得極快，而北洋艦隊的編隊航速隻能維持在6－7節，照此繼續，北洋艦隊各戰術分隊尚未能接近切入日艦編隊，日本第一遊擊隊可能就已經繞行到北洋艦隊火力薄弱的側翼或後側發起攻擊，如何應對這一不利局麵？
日本第一遊擊隊司令坪井航三，與在本隊旗艦“鬆島”上的聯合艦隊司令伊東祐亨也緊張地快無法呼吸了，他們的疑惑是，北洋艦隊為什麼還保持這麼慢的航速，這是否是丁汝昌采取的什麼計謀？“獲得此次海戰的勝利戰果，完全取決於這第一回合的戰鬥。然而對實現這一點產生了懷疑，原因是敵陣沒有運用戰鬥的速度，而采取了慢速。”指揮著亞洲第一艦隊的日本海軍軍官，怎麼也無法想像，眼前的一切，是因為北洋海軍編隊最高隻能到達這個速度。劣質的煤炭、短缺的炮彈、老化的軍艦、接近報廢的鍋爐、少得可憐的火炮，在日本海軍軍官腦海裏可能隻是天方夜譚般的陰暗故事，而對於龍旗下的中國軍人，卻是不得不正視麵對的慘淡現實。
此刻，曆史留給中國海軍的機會似乎隻剩下了非常吝嗇的一個，就是遠距離上運用大口徑火炮的射程優勢，先聲奪人，在日本第一遊擊隊運動到自己右翼之前，必須設法給其造成盡可能大的損傷。原本積極主動的亂戰戰術，此刻不得不先朝考慮自衛的方向轉變，在掩護右翼的基礎上，再尋機實施亂戰。
位於“定遠”艦中部的主炮台上，裝備有4門305毫米口徑的克虜伯巨炮，這是北洋艦隊中最具威懾力的武器，有效射程可以達到7800米。重達292千克的彈頭、以及幾包分別重達72千克的藥包已經被裝填進了炮膛，每門炮編製的17名炮手也早已各就崗位（根據清末江南製造局譯行的克虜伯炮說，17名炮手分別為：正副炮目各1人、掌定向杆1人、夾定左右2人、夾定進退2人、掌起杆2人、掌取彈2人、掌裝炮2人、補空1人、掌藥運藥各1人）。炮目即炮長站在炮尾，手牽發火繩準備擊發，同時三點一線觀察著表尺、準星、敵艦，不斷地下達口令，“執鉤繩立炮後，按令定向”，負責調整俯仰的水兵則立刻轉動俯仰手輪，副炮長在一旁監督水兵的操作“細心查看，勿令太過”，巨大的穹蓋炮罩拆除後，這裏的視野開闊了許多。不能忘記的是，在火炮之下，另外還有*名水兵和陸戰隊士兵在費力地轉動巨大的水壓助力曲軸，根據頂上炮台內軍官的口令，負責調整4門火炮的方位。管理著炮台裏整個這一切的，是天津水師學堂駕駛班一期畢業，曾留學英國格林威治海軍學院，專攻火炮技術的槍炮大副沈壽堃，他此刻正手握軍刀，屹立在炮台上，不斷聽取著桅盤裏測距員的報告，他已經受令在到達適當距離後，發起攻擊。
“定遠”艦前桅杆下桅盤裏的測距員，手持六分儀，緊張地測算著敵我距離。
“8000米！”
“7000米！”
“6000米！”
“預備開放！”
曆史的指針漸漸指向了1894年9月17日中午12時50分，“5000米！！！”
沈壽堃仿佛發出全身氣力一般，大聲地喊出口令“開放！”，手中的指揮刀隨之舉起。
提督丁汝昌、總教習漢納根，以及在裝甲司令塔內的管帶劉步蟾等軍官事前都用分發的棉花團塞上了耳朵，默默等待著這一刻的到來。
“定遠”艦右側主炮台上騰起一團白色煙霧，同時一門火炮發出了天崩地裂般的巨響，緊接而來的是巨大的震動，重達30餘噸的大炮被巨大的後座力緩緩推向下炮架的末端，整個炮台籠罩在了嗆人的煙霧中。一顆292千克的鋼鐵彈頭，沿著72道來複線，以500米/秒的初速，旋轉著飛出炮膛，殺向遠方的日本第一遊擊隊。“定遠”，這艘中國近代海軍最具威力的象征，一度被譽為亞洲第一的強大鐵甲艦，在默默沉寂了9年後，終於等到了體現她價值的機會。
隨著旗艦“定遠”的一聲怒吼，這場對19世紀後期世界海軍技術發展有著轉折點意義的中日大海戰正式打響，大致交戰位置在東經123°35′，北緯39°30′附近，鴨綠江入海口大東溝口外，史稱大東溝海戰。
9月的洋務之城天津，正午時分依舊顯得悶熱不堪。直隸總督衙門內一片寂靜，北洋大臣李鴻章在這靜謐中隱隱覺得有一絲涼意，這支龍旗艦隊的重要締造者，仿佛預感到了一點什麼。9月17日中午12時整，一份十萬火急的電報從天津傳達到了鴨綠江畔的九連城（今屬遼寧省丹東市），而後由快馬專差急送向大東港：“寄九連城靖邊營，專馬送銘軍劉統領。東溝至義州鴨綠江上水，民船必三日乃到，隊伍由東溝起旱百餘裏，兩日可到義，其輜重由民船上駛，庶救義州之急，祈速辦。”
這份看來主要催促陸軍就近從大東港登陸的電令，實際透露出了對於黃海之上海情的不安，陸軍盡早登陸，海軍就能盡早返航。快馬飛馳，塵土飛揚。當汗流浹背的信差呈上這份重要的文件，當銘軍統領劉盛休在大東港船局內捧讀起這紙電文時，遠方海麵上已經響起了隆隆的炮聲。不知道，千裏之外，這時的李鴻章是否感到了一陣心悸。
三景艦
“定遠”艦射出的第一顆炮彈，呼嘯著從日本第一遊擊隊上空掠過，落在距離領隊艦“吉野”左舷僅數百米處的海中，激起衝天水柱。“‘定遠’炮台吐出一團白煙，接著轟然巨響，三十厘米大炮彈衝開煙霧，從我軍頭頂高高飛過，於左舷附近落入海中，海水頓時騰高數丈。”今人在討論這次大海戰時，往往習慣套用很多現代的戰術知識來分析，以火炮校射為例，實際以1門火炮首發試射，為大量同口徑火炮提供射擊諸元以作參考修正的做法，是直到日俄對馬海戰之後才開始推廣使用的。在黃海海戰那個時代，火炮射擊更多的是各自為戰，艦上各炮位自由掌握時機進行發射，而且射擊的方法也非常簡單原始。與日本海軍大量裝備的新式大口徑速射炮相比，北洋海軍采用的舊式架退炮的操作更顯簡單。這種火炮瞄準的主要原理就是表尺、準星、目標三點一線，如果距離目標在1000米左右，通常采用直瞄，當目標過遠時，則根據桅杆上測距員測得的距離，調整火炮的俯仰角度，與之相對在火炮炮尾附近的豎表尺上有標定設計距離的刻度，隻要對應查看即可，“表尺每度析作十六分，橫尺每度析作三十二分，炮表所用之度數過於一千邁當，即可用度數”。俯仰調整就位後，再使用目測調整方位角，一般會選擇一個提前量，等目標到達適當位置後發射，“……有時先定方向，而俟其行至望線之中”。由此可見，“定遠”艦的水兵操作三十餘噸的巨大火炮，在5000米距離上采用如此簡單原始的瞄準法，首發能夠取得這樣的射擊效果是相當駭人的。
以旗艦的動作為號令，北洋艦隊各艦相繼開火射擊，天空中開始滑出道道軌跡，鋼鐵炮彈嘯叫著飛向日本艦隊，然而各艦並沒有都仿照旗艦集中火力炮擊日本第一遊擊隊，而是散亂地各自為戰，射擊各自認定最為合宜的目標。日本聯合艦隊由於戰前依據自身速射炮射程短的特點，製定了必須到達3000米距離才能開火的戰術指令，因而麵對著北洋艦隊的炮火攻擊，依舊以側翼大麵積暴露的隊形在默默航進，第一遊擊隊司令坪井航三為了盡快通過北洋艦隊艦首重炮的射擊區域，運動到右翼展開攻擊，而下令艦隊編隊航速提高至14節。但是緊隨其後的本隊卻依然慢吞吞地前進，一遊和本隊之間漸漸出現了一個大缺口。
北洋艦隊各艘軍艦上士氣異常高漲，炮台上異常忙碌，裝填、發炮此起彼伏，抬著炮彈的樂童和水兵在甲板上四處奔忙，提督丁汝昌依舊穩穩地站在“定遠”的飛橋甲板上，手持望遠鏡觀戰。落在日本艦隊四周海中的炮彈，不斷激起陣陣水柱，不久，日本本隊末尾的一艘軍艦被擊中起火，迸射出熊熊烈焰，頓時北洋艦隊上空充滿了雷鳴般的歡呼喝彩聲。
這段不到3分鍾的時間，在日本海軍官兵眼中仿佛是進入了煉獄一般，麵對北洋艦隊極具威懾力的大口徑火炮攻擊，在戰場特有的噪聲、煙霧環境中，缺乏太多經驗的日本艦隊，還要麵對必須等到合適距離才能開火的戰術指令，精神壓力之大是可以想像的。
12時53分，位於聯合艦隊本隊第一位的旗艦“鬆島”號在距離3500米時，終於無法按捺緊張的情緒，開始向北洋海軍旗艦“定遠”射擊。
“鬆島”號穹甲巡洋艦，是日本海軍3艘“鬆島”級軍艦的首艦，由於這3艘軍艦采用著名的“日本三景”“鬆島”、“嚴島”、“橋立”的名稱作為艦名，又被稱為三景觀艦，簡稱三景艦。
這級軍艦是1887年，日本政府為對抗克製當時日本海軍的假想敵——中國海軍最強大的戰艦“定遠”級鐵甲艦，特別發行海軍公債而建造的“‘定遠’克星”。三景艦的設計，由當時受聘日本，風頭正勁的法國艦船設計專家白勞易（Louis-EmileBertin）提出和擔綱。在當時，想用價格較低廉的軍艦戰勝鐵甲艦，理論上隻有一種船型具有這種可能性，即小船架大炮的蚊子船。然而蚊子船由於適航性差，無法在海況多變的大海上作戰，白勞易提出了一種加大船體、增強航海性能的穹甲巡洋艦，實際上就是放大了的蚊子船。
白勞易為三景艦選定的母型，是他自己的成名之作，法國海軍的裝甲蚊子船“黃泉”級，而非常巧合的是，“黃泉”也是中國福建船政建造的“平遠”級的母型，“平遠”設計時的理念也是增強蚊子船的適航性，以到大海上對抗鐵甲艦。無形中“鬆島”、“平遠”兩級軍艦就有了一層法蘭西血緣關係，外形上也有很多相象之處，同為單桅單煙囪布局。
“鬆島”級軍艦的排水量為4278噸，軍艦垂線間長89.9米，寬15.4米，吃水達到6米。動力係統采用2座臥式3脹往複蒸汽機，配套使用6座燃煤鍋爐，雙軸推進，功率5400馬力，最高航速16節。為了對抗中國“定遠”級鐵甲艦厚達305毫米的裝甲，以及305mm口徑的巨炮，白勞易特別給這級軍艦安排了1門口徑驚人的法國加納式320毫米巨炮作為主炮（火炮由法國施耐德公司根據加納炮的規範製造，其中內管為英國造，外套為法國造）。
這種320毫米巨炮，最初設計時為考慮增大火炮威力，身管設計成42倍口徑，在1887年8月30日召開的兵器會議討論中，擔心火炮過於龐大，轉動時會影響軍艦的穩性，而修改為38倍口徑（按膛長12160毫米計）。火炮設計的轉向角度為285°，初速為650米/秒，有效射程8000米，每門炮備彈60發，可以選擇裝填重達450千克的鋼鐵榴彈，或者350千克重的普通榴彈。這些數據表麵看來均超過了中國“定遠”級軍艦裝備的305毫米克虜伯大炮，然而重達66噸，看似威力巨大的加納大炮，安裝的載體隻是區區4000餘噸的軍艦，由此還是引發了一係列的設計問題。已經縮小了的主炮轉動時仍然會影響軍艦的穩性，造船艦體側傾，如果遇到惡劣海況，主炮根本不能轉動，否則極有可能導致軍艦覆沒。同時為了降低軍艦重心，火炮安裝的甲板設計得極為低矮，又引起了令人頭疼的上浪問題，嚴重影響了軍艦的適航性。受這些弊端製約，以至於在即將來到的海戰中，理論射速為10分鍾1發的320毫米加納炮的射速竟然慢到了1小時才能發射1發，用大口徑炮超越“定遠”的構思可謂徹底失敗。
可謂無心插柳，在海戰中真正發揮作用的，是密布在三景艦艦體兩側的大量次口徑的副炮——120毫米口徑阿姆斯特朗式速射炮。這種火炮由英國阿姆斯特朗公司製造，膛長4801毫米，彈頭重18.1公斤，初速467米/秒，有效射程7000米，射速高達1分鍾4－5發。由於“鬆島”與另兩艘三景艦艦體設計上差異較大，120毫米火炮裝備的數量也不等。
3艘三景艦可能考慮到3艦犄角小隊戰術，其中預定配屬於3艦編隊右側的“橋立”、“嚴島”設計近似，將320毫米主炮安裝在艦首的露炮台內，便於向前作戰，圍壁厚達12英寸的露炮台上加裝了4英寸厚的前部敞開式炮盾進行防護（炮盾的左右和後側全部封閉，而前部大麵積敞開。當時法國艦船設計師認為，海戰時火炮的正前方很難受到攻擊，對炮台的真正威脅來自敵方軍艦桅杆上的小口徑機關炮，因而偏重上部和後部防禦），主炮之後的主甲板下設有一處炮房，兩側各裝備5門120mm速射炮，另外在艦尾主甲板上還裝備有1門。三景艦中的“鬆島”艦比較特殊，最初可能考慮布置在3艦犄角小隊的左側斷後位置使用，於是主炮位被極為古怪地安排在了艦尾，120速射炮改布置於艦首主甲板下的炮房內，由於空間較其他2艘三景艦為大，速射炮的數量增加到12門，每側各6門。
此外，三景艦的武器還有47毫米口徑重型哈乞開斯速射炮（“鬆島”5門，“橋立”、“嚴島”各6門）、47毫米輕型哈乞開斯速射炮（“鬆島”10門，“橋立”、“嚴島”各12門）、8毫米五管諾典費爾得機關炮（三艦各裝備1門），14英寸魚雷發射管（三艦各裝備4具），以及軍艦水線下尖銳的衝角。
由於數量過多的武備占用了軍艦的大量有效噸載，三景艦沒有像法國母型“黃泉”和中國兄弟“平遠”那樣采用水線帶裝甲防護，而是在軍艦內部縱向平鋪了厚度為2英寸的穹甲甲板，防護能力上略微遜色。
三景艦中的“嚴島”、“鬆島”分別於1888年1月7日、2月17日在法國地中海船廠開工建造，先後於1891年9月3日和1892年4月5日完工。第三艘“橋立”號於1888年8月6日在日本橫須賀造船所開工，直到甲午戰爭前夕的1894年6月26才竣工。在3艦的服役過程中，又接連出現鍋爐漏氣、腐蝕等設計問題，以至於最高航速隻能達到14節左右，因為“嚴島”艦鍋爐問題連連，“橋立”艦又剛剛服役，訓練不足，最終日本聯合艦隊隻得選擇了主炮後置的“鬆島”作為旗艦，將一艘原本應該用作3艦犄角小隊殿後艦的軍艦，配置在了縱隊隊形的領隊艦位置上，多少顯得有些突兀怪異。
三景艦設計上的缺陷，以及日本水兵訓練程度的不足，“鬆島”320毫米主炮在3500米距離上射向“定遠”的第一顆炮彈不出所料的遠遠掉在了海中。看到旗艦率先開火，日本聯合艦隊各艦也都壓製不住在對方彈雨中默默航行的巨大精神壓力，拋開必須到達3000米距離才能開火的戰術命令不管，相繼開火射擊起來。
繼“鬆島”之後，日本第一遊擊隊的“高千穗”艦在距離4500米時向“定遠”開火，“秋津洲”艦距離4000米時向“定遠”、“鎮遠”射擊。12時55分，相距5000米，本隊的“嚴島”艦向“定遠”射擊。
一些當代中國研究者不顧“定遠”艦305毫米主炮的有效射程為7800米這一事實，一味批評北洋海軍5000米上的第一輪發射是“盲目開火”，而卻並沒有去注意，日本聯合艦隊實際僅僅間隔了幾分鍾，也在遠距離上也開始了炮擊。
黃海的波濤開始沸騰。
“……鴨綠江之戰，華艦鳴炮以擊日艦，遠而未能及。餘立‘鎮遠’艦之天橋上，測算準頭，忽見日艦一彈，直向本艦旁墮入海中，旋複躍起，越本艦而過，始沉海底……”——“鎮遠”艦洋員馬吉芬語錄
“……右舷炮以及前後旋轉炮之一號士兵，將表尺調整到四千，然後退到炮後緊握牽索，通過表尺注視敵艦。隨著‘開始射擊’號聲，拉緊牽索，轟然一聲，全艦震動，五發炮彈，齊飛敵艦。由於我炮煙霧遮擋，是否命中，辨認不清。為了等待煙霧消散，判明情況，餘急步走向船舷。此時正值一彈爆炸，彈片擊毀後艦橋梯……”——日本“高千穗”艦某尉官回憶
“超勇”、“揚威”
1894年9月17日中午12時53分過後，中日兩國軍艦漸次展開交火，甲午中日黃海大東溝海戰正式拉開了序幕。