Тактико-технические характеристики крупных австрийских фрегатов были приведены в части, посвященной прусско-датской войне и походу эскадры Тегетхофа на Северное море.
«Кастельфидардо» и «Ре ди Портогалло» сумели достаточно быстро исправить поломки, и Персано удалось сформировать классическую боевую линию:
авангард под командой Вакка в составе броненосцев «Кастельфидардо», «Принчипе Кариньяно» и «Анконы»; кордебаталию под собственным руководством «Ре д’Италия», «Сан Мартино», «Аффондаторе» и «Палестро»; арьергард под командой Риботи в составе «Ре ди Портогалло» и «Мария Пиа»; вышедший из бухты Комизо «Варезе» постепенно догонял эскадру и сумел присоединиться к арьергарду. Но «Террибили» отстал и пристроился к эскадре деревянных судов Альбани, которая в бою практически не участвовала. Персано начал перерезать курс австрийских «клиньев», видимо, полагая расстреливать их продольным огнём. В 10:43 «Принчипе Кариньяно» открыл канонаду с дистанции около 1000 м.
В этот момент в голову Персано пришла еще одна идея. Он решил перейти на «Аффондаторе» и действовать на нём вне строя, используя неординарные возможности этого корабля. Возможно, это было и правильным решением, но едва ли своевременным. За те 10 минут, пока престарелый флотоводец перебирался с корабля на корабль, броненосцы Вакка ушли вперед и в австрийской линии образовался разрыв. В него-то и вломились броненосцы Тегетхофа, отрезав центр итальянской колонны от ее авангарда. Рядом с «Ре д’Италия» остался только маленький и слабо вооруженный «Палестро». Итальянский арьергард не мог прийти своей кордебаталии на помощь. На него навалился второй австрийский клин в составе семи больших деревянных кораблей. «Кайзер» с такой силой таранил «Ре ди Портогалло», что у него с носа сорвалась декоративная фигура и свалилась на палубу неприятельского броненосца. Однако, эта фигура так и осталась единственным трофеем итальянцев в Лисском бою.
Этот удар принес больше вреда деревянному линкору, чем «Ре ди Портогалло». Подвергаясь обстрелу со всех сторон, «Кайзер» медлительно отходил от своей «жертвы», и в это время подвергся атаке «Аффондаторе»: почему-то Персано решил, что самым важным для него будет не поддерживать свой центр, избиваемый австрийскими броненосцами, а «поохотиться» на более слабые деревянные корабли.
Дав без особого эффекта залп из своих десятидюймовок в огромный корпус «Кайзера», «Аффондаторе» пошел на таран, но австрийцы не растерялись и встретили угрозу залпом в упор из более чем четырех десятков орудий. Корпус «Аффондаторе» был потрясен; носовую башню заклинило. Но, очевидно, еще сильнее был потрясен сам Персано. В последний момент «Аффондаторе» изменил курс и отошел от австрийского линкора. Через несколько минут флагман фон Петца уже был прикрыт корветом «Эрцгерцог Фридрих» и канонерскими лодками «Зеехунд» и «Река», и те, обстреливая неуверенно преследующего их «Аффондаторе», стали отводить изрешеченный итальянскими снарядами линкор к гавани Сан Джорджио. Потом на их поддержку подошли броненосцы «Хуан д’Австрия» и «Принц Ойген», и «Аффондаторе» вынужден был отступить. Правда, выпущенные с него 10-дюймовые снаряды разбили на «Хуане Австрийском» несколько броневых плит.
В центре события, тем временем, развивались для итальянцев трагически. «Ре д’Италия» и «Палестро» подвергались буквально избиению со стороны четырёх австрийских броненосцев. Орудия гремели со всех сторон, ядра и снаряды сыпались градом на борта судов. Пороховой дым настолько густо стоял над морем, что канониры по большей части не видели цели и стреляли наугад, по вспышкам неприятельских орудий. Особого вреда эта пальба бронированным судам нанести не могла, но на «Палестро» один из неприятельских снарядов поджёг хранившийся открыто запас угля. Вспыхнул пожар, который команда никак не могла погасить; корабль вынужден был выйти из боя.
«Ре д’Италия» остался в одиночестве. Тегетхоф на своем «Фердинанде Максе» уже дважды пытался таранить его, но каждый раз удар не получался – итальянский корабль успевал уклониться.
Исход сражения решило, в общем-то, случайное попадание, выведшее на «Ре д’Италия» рулевой привод. Как и на многих кораблях американской постройки того времени, он не был прикрыт броней и перебит австрийским снарядом. Точно такое же попадание в открытый штуртрос стало роковым для броненосца конфедератов «Теннеси» в сражении при Мобайле.