明军舰队从墨西拿出发，这时大明舰队一共有368艘快舰，后来又加上了30艘；20艘中型船，30艘大船和80艘小船，总数为528艘。
大明军舰的主力是快船。它是两层战舰，长90米，宽8米，帆桨并用。快船是地中海上使用最广的专用军舰。联军快船比西班牙快船的火力强，船首装8门火炮，两舷还有轻炮。西班牙快船仅有前部设置的6门炮，其护板也不及大明船厚。联军船舷板厚160毫米，还为桨手设了护板。
在撒丁岛海战中举足轻重的是中船。它兼有大帆船火力和单层桨座快船机动之长。它的船首部浑圆，做成一个大炮台，内装 30门炮。此外，中船两舷各有八门多管炮，划桨手受到上层甲板保护，加上使用三角帆，行动敏捷。
大明海军在墨西拿演练过程中，何宁远对战术和装备都做了改进。他指令中船当前卫，在各条船上配备的火炮比西班牙军舰多得多，这样在接舷格斗中就占据优势。
何宁远还拆下快船上的长喙，以使主舷主炮在与敌人遭遇时，能完全吃重下压，直接射入敌舰。为了激励士气，何宁远命令把所有的划桨奴隶都解除了枷锁，给予武装，并宣布若能英勇作战，即可以获得自由。一切准备就绪后，大明海军浩浩荡荡驶向撒丁岛。
5月28日，大明海军和西班牙海军在撒丁岛遭遇。按照既定部署，大明海军舰队分为左翼、右翼和中央。
大明海军前方有一支突出的前卫，后方有一支机动的后卫，中央舰队有202艘快船是全军核心，由何宁远亲自指挥。大明海军左翼有118艘船，指挥官白进军，右翼司令官是大明海军老将常大海，有128艘船。大明海军将领曾克盎任前卫，海军少将鲁金法作后卫。
大明舰队摆开了宽约9000米的大横列，西班牙海军统帅卡洛斯则把他的舰队摆成了十字形。他亲自统帅中央支队的98艘快船、10艘小船，因莫比莱博努奇指挥左翼支队的80艘快船，20艘小船；德罗西指挥右翼支队的90艘快船、10艘小船；另有20艘快船和30艘小船作为后备梯队。
西班牙舰队的左翼支队同大明海军的右翼支队突前，最先交火。西班牙舰队刚刚全速冲进联军中船火炮射程之内，就被大明海军密集而猛烈的炮火打得船翻人亡，炸得七零八落。西班牙海军的编队顿时乱作一团。
当看到明军大船和中船炮船火力太猛，打得西班牙舰队毫无还手之力。
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