Cochrane decidió capturar la fragata Esmeralda', aprovechando los buques neutrales anglosajones presentes en puerto, bajo los mismo cañones de los castillos del Callao, la cual estaba rodeada por dos bergantines artillados; el Pezuela y el Maipú, una doble fila circular de veintiséis lanchas cañoneras, y una verdadera trinchera flotante compuesta por troncos unidos por cadenas, que apenas dejaban una angosta entrada.

[7]​ La contribución de las fragatas neutrales anglosajones dentro y fuera del puerto consistió en dar toda la información sobre las defensas realistas, las señales para poder camuflarse entre ellos, y prepararse al rescate a los marineros revolucionarios.

En la tarde del 5 de noviembre Cochrane hizo la siguiente proclama ante sus hombres: Esta noche vamos a dar un golpe mortal al enemigo, y mañana os presentaréis con orgullo delante del Callao; todos vuestros camaradas envidiarán vuestra buena suerte.

En la tarde del mismo día 5, la escuadra chilena, con excepción de la fragata O'Higgins, largó velas con rumbo a alta mar la fragata Lautaro y la corbeta Independencia, fingiendo empeñarse en la persecución de alguna nave columbrada en lontananza.

Los patriotas por otra parte dieron rápidamente la tercera embestida a la posición que fue finalmente ganada tras un reñido combate en el alcázar de la nave donde los españoles combatieron hasta el último hombre, superada esta resistencia el resto de la tripulación saltó al mar o se rindió a discreción.

Guise, quien ahora tenía el mando de las fuerzas patriotas debido a las graves heridas de Cochrane, ordenó a los tenientes Esmond y Morgell que se apoderaran de los bergantines Pezuela y Maipú que estaban comandados por Melitón Pérez del Camino y Manuel Bañuelos respectivamente.

Por lo que cuando los botes patriotas se acercaron a éstos bergantines para capturarlos, fueron totalmente rechazados.

El mismo tipo de luces se pusieron en la Esmeralda, provocando gran confusión en los fuertes terrestres.

En cuanto a las fragatas Venganza y Prueba, que no se encontraban en el puerto, se retirarían hacia a las costas de Panamá para abastecerse, sin conseguirlo, ya que el mismo había caído en manos de Bolívar.

Por otra parte la captura de la Esmeralda surtió en ambos bandos efectos morales muy superiores a su importancia material.

Sin embargo todavía serían aniquilados varios ejércitos patriotas hasta la llegada de Simón Bolívar al Perú.