[3] Participó en la expedición contra Menorca (bajo control inglés), distinguiéndose en el sitio del fuerte de San Felipe.
Se distinguió por su incansable actividad, consiguiendo el rechazo de las fuerzas argelinas.
Con este participaría en la evacuación de Orán, protegiendo la retirada del ejército que abandonaba esas posesiones africanas y se embarcaba hacia Cartagena.
En 1796, tras ser ascendido a teniente general, España firmó el tratado de San Ildefonso con Francia, entrando en guerra contra Gran Bretaña.
Su cargo diplomático tenía una condición solicitada por él mismo: en caso de guerra, volvería a la actividad naval y militar.
Siguiendo las órdenes del gobierno de Godoy, Gravina se puso bajo el mando del almirante francés Villeneuve, quien dirigía la escuadra franco-española hasta aguas caribeñas para despistar a la flota inglesa.
El objetivo consistía en alejar a la mayor parte de la flota inglesa del Canal de la Mancha para permitir el cruce a los 180 000 hombres que Napoleón tenía aguardando en Texel y Boulogne para atacar Inglaterra.
Sin embargo, la flota franco-española libró a su regreso la batalla del Cabo Finisterre, perdiendo los navíos españoles Firme y San Rafael.
Estos optaban por salir de Cádiz, mientras que los españoles recomendaban esperar, por ser el viento desfavorable y aproximarse un temporal en la zona.
Federico Gravina alcanzó la más alta dignidad militar cuando se le promovió a capitán general de la Armada.