南北美洲以及在荷兰的暗中争斗，终于酿成两国之间正式公开的敌对行动，从而开始了举世闻名的西班牙无畏舰队的远征。
西班牙无畏舰队
1585年，西班牙天才的海军将领圣克鲁斯侯爵阿尔万柔·德·巴赞建议派一支海军远征舰队入侵英格兰。经菲利普二世批准，于1586年3月命令西班牙驻荷兰军队总指挥帕尔马公爵（当时的一位伟大军事家）作好准备，于次年让其部队由圣克鲁斯侯爵的舰队护送去英国。当英国德雷克爵士得悉西班牙海军正在积极筹划这次远征时，于1587年春将一支拥有23艘战船的舰队派往西班牙加的斯。这支舰队摧毁了大大小小33艘西班牙战船，在返回英国时又袭扰了西班牙港口圣文森特角今葡萄牙境内，摧毁了里斯本的港口设施，并在亚速尔群岛俘获一艘西班牙珍宝船。
尽管西班牙倾全力以恢复这次战争的创伤，但毕竟将其原计划推迟了一年。远征尚未准备就绪，圣克鲁斯侯爵去世。他的死也许是英国暂时避免了这次西班牙入侵的最重要原因。不久梅迪纳·西多尼亚公爵阿朗索·佩里斯·德·格茨曼接替了圣克鲁斯侯爵的职位。他是个勇敢而富有才华的人，但缺乏高级军事指挥的经验，对海军作战更是一窍不通。海军上将迪戈·德·瓦尔德茨担任副总指挥，而帕尔马公爵则负责远征军抵达荷兰后的全面指挥。
当然，英国已经知道西班牙试图再次入侵的严重危险。1587年12月21日，伊丽莎白女皇任命埃芬厄姆勋爵霍华德为舰队总指挥，德雷克作为英国的主要海军将领和下议员被任命为舰队副总指挥。霍华德在海军作战上经验也不多，因此依赖德雷克和别的优秀海军将领服务于他。
1588年5月，西班牙无畏舰队由里斯本出发，途中因遇大风暴，在拉科鲁尼亚停泊避风，同时修理一些不适航的战船。7月12日，舰队离拉科鲁尼亚继续前进，19日这里引用的日期采用的是西洋旧历，因此跟加勒特·马丁利所著的《西班牙无畏舰队》（1959年波士顿的霍顿·米夫林出版社出版）一书中人所熟知的描述日期相差10天。，在利沙海角附近海面被英国侦察船发现。西班牙无畏舰队共由130艘战船组成，其中包括20艘西班牙大桅帆战船，44艘武装商船，23艘运输船，35艘小战船，4艘三桅帆装战船和4艘古希腊罗马式战船。全舰队共有8500名水兵和奴隶划手，19000名士兵。战船上总共装有2431门炮，其中1100门为重炮（包括约600门长炮），其余为加农炮，用来对付敌舰的轻型炮，这种炮是根据陈旧的海军战术中需要进行白刃战而设计的。
英吉利海峡之战
由霍华德勋爵统帅用以对付西班牙舰队的英国海军包括：由他自己指挥的一个海军中队，34艘战船，驻普利茅斯；德雷克指挥的一个海军中队，34艘战船，驻普利茅斯；伦敦海军中队，30艘战船；以及由亨利·西摩勋爵指挥的另一个海军中队，23艘战船，驻东英吉利海峡道恩港附近。此外，还有大约50艘其它不同类型的战船，上面装备了少量的大炮，它们大多是运输供应船，在后期参与了少量的作战行动。英国舰队的主要船只总共装有1800门重型加农炮，其中大部分是射程较远的长炮。
7月21日两国舰队在普利茅斯附近首次交战。英舰在航行速度上和炮的射程上都超过了西班牙。在英舰远程炮轰击下，一艘西班牙战船被击沉，全舰队遭到重创，损失惨重，7月23日，双方在德文港附近海面再次进行一整天交火，双方差不多耗尽了弹药，但都没有给对方造成重大伤亡。到了25日，英国舰队得到了足够的弹药补充，但西班牙没有补给机会，不得不放弃预定在怀特岛登陆的计划，改道前往法国加来，希望能从帕尔马补给仓库得到弹药的补充。
这时，只剩下124条战船的西班牙舰队在加来港附近海面停泊了下来。而英国霍华德的4个海军中队共有各种类型的战船136艘。他把大部分舰只停泊在西班牙战船的炮火射程以外的海面，而自己还有少量舰只的炮火可以打到西班牙的战船，对此感到满意。他知道，如果他的舰只不靠近西班牙战船，那末就不可能重创它们，但是，如果靠得很近，西班牙士兵就可以设法攻占英国战船，因此，他不愿意冒这个危险。这时，帕尔马也无法前来支援西班牙无畏舰队，因为他被荷兰舰队严密封锁在布鲁日今比利时境内。
28日黎明前，英军派出几艘火攻船袭击西班牙舰队。当英舰驶向西班牙舰队总指挥梅迪纳·西多尼亚的舰只时，他命令砍断锚缆。他打算等危险过后再回到这抛锚地。但是，他的下属在黎明前的黑暗中变得惊慌失措，舰队顶着逆风无法靠到一起，只好以散乱的队形向北漂去。英国战船紧随其后，以十分贴近的距离向着暴露的西班牙战船进行了持续一整天的袭击。英国舰队始终占着上风位置，几条舰集中在一起，用舷侧炮轮流发射的办法攻打西班牙的孤立战船。尽管西班牙人奋力战斗，但因缺少重型炮弹而无法进行有效的还击。他们的轻型炮和火绳枪根本敌不过英国人的长炮和重型加农炮。西班牙战船受到严重创伤，士兵大量伤亡，不过没有船只被击沉。快到天黑时，英国人开始包围西班牙战船，并把它们分割开来，攻占受伤最重的舰只。他们总共俘获16条西班牙战船，其余舰只由于突然刮起海上风暴而得以死里逃生。
梅迪纳·西多尼亚原计划让西班牙舰队到敦刻尔克和布鲁日进行修整，补充弹药并跟帕尔马舰队汇合，但由于风向不顺，无法进港。他不愿冒险顶着逆风驶向荷兰海岸，否则将导致当时实际上已经解除武装的战船暴露在英国舰队的舷侧炮火之下。因此他决定环绕不列颠岛，经欧洲北海返回西班牙。直到8月2日，西班牙舰队才勉强集结了起来。接着粮弹也显不足的英国舰队也集结返回基地港。
8、9两个月，一方面由于大风暴的袭击，更严重的是饥渴的煎熬，西班牙舰队在返回途中吃尽苦头，成千士兵死亡，损失巨大。出发时130艘战船，9月份只有63艘零零落落地回到了西班牙港口。其中被英国舰队俘去18艘，19艘在苏格兰和爱尔兰海岸遇难，另30艘下落不明。
英国海军战术的发展
在跟西班牙进行的海战中，英国海军将领创造性地运用了海军作战火力，从而说明17世纪初英国在海军战术上遥遥领先于它的所有对手。令人奇怪的是，它的所有对手，甚至包括深受其苦的西班牙和聪明能干的荷兰，似乎都没有充分认识到英国取胜的秘密在于强大的舷侧炮火力。或许英国取胜的关键也在于它在航海技术上的优势，不过，英国决没有垄断这项技术。
17世纪初叶，射击技术的一项重要革新是用绳子来制止火炮后坐，使得从炮门起，相当一段炮身留在船舱内，这样就可以很容易地装填弹药。而过去，为制止炮身后坐，炮被紧紧固定在船的舱壁上，炮管伸出船外，因此装填弹药相当困难。在激烈战斗中，简直无法进行。
英国海军的基本战术是以五艘舰为一组，每次只有一艘战船用舷侧炮向敌舰射击，其余各舰忙着装填弹药。一艘舰射击完毕后第二艘射击，一艘接一艘依次进行。由于妥善解决了火炮的后坐问题，因而提高了舰炮的射击速率，实际上使火力提高到原来的五倍左右。
根据这个经验，英国的罗伯特·布莱克正式确立了舰队纵列这一战术思想，即作战时将所有舰只以一定的间隔排成一个纵队。这种队形可以最大限度地发挥舷侧炮火的威力，同时海军指挥官也可根据自己的作战意图对井然有序的舰形实施最有效的作战指挥。
如果不能有效地控制分布在海面数英里的大量战船，就会在海军战术和航海技术的结合方面造成极大的问题。当时的海军虽然已经有了一些基本的旗语，但是在一个世纪之后，旗语已经相当成熟的时候，海军指挥官仍然很难将准确的命令传达给他的下级。即使利用旗语可以把他的命令准确而又迅速地发出去（这两方面实际上都做不到），但距离、雾气、硝烟以及作战时的混乱状态统统会使旗语变得靠不祝为此，英国海军研究了一种战斗指令，为处理战斗中可能遇到的各种偶然情况，规定了一套通用易懂的条令式规则。这套指令经过海上试用，并在发生海战前由一位海军将领向其下属进一步提出了一些详细的规定，扩充了内容。但是，每次海战的情况不可能完全一致，不同的敌人打仗的方法也不都相同，作战中不断发生新的偶然情况，因此这套指令无法把它们一一包括进去。
这时出现了两种海军战术思想派别。两种派别都主张舰队在进入战斗时采用纵队形式，努力抢占上风位置，这样就可以根据战斗进展情况来决定是否逼近敌舰还是避开敌舰。但是一旦投入战斗，两派在打法上就发生分歧，简单来说，分歧有如下几个方面：“正规”派主张在取得海战全胜之前或者除非取得了海战全胜都应该不惜一切代价始终保持舰队纵列的队形。战舰应尽可能逼近敌舰再开炮，同时后面的战舰必须紧随前面战舰的航线，这样指挥官可以随时掌握各舰的位置，一旦需要就能令其一起撤出战斗。
“混战”派则主张舰队总指挥应相机派单个海军中队和战舰指挥官离开舰队阵线，以密集炮火轰击敌舰队中明显易于击毁的船只。“混战”派往往依赖下级指挥官的判断力和经验，发扬皇家海军的传统战斗精神，尽量利用这种战机，因为在当时向所属各舰迅速而充分地传递命令，显然是很困难的。
到了17世纪末，两派主张都得到了验证，结果各有成败。由于种种原因，当时“正规”派得势，而且持续了一个多世纪。
欧洲大陆的挑战
好战的荷兰总是在战术上紧步英国的后尘。尽管他们仿效过英国的舰队纵列作战队形，但实战中总是宁肯采取攻占敌舰进行短兵相接的打法。在航海技术方面，荷兰的海军主将（特朗帕斯兄弟和戴吕泰尔）可以跟英国最好的将领媲美。他们对英国海上霸权的挑战不仅是强有力的，而且可以说是很成功的。但是英国人并不甘愿认输，由于他们在炮火的威力上保持着明显的威势，因此还是取得了微弱优胜。
到了16世纪80年代，当英国在跟荷兰的残酷战争中胜利地再度得势时，法国也靠实力登上了争夺海上强权的舞台。法王路易十四采纳了国防大臣弗朗索瓦·路易瓦关于建立法国海军力量的建议，否定了财经大臣琼·巴普蒂斯特·科尔伯特的主张。财经大臣认为法国想要在陆地和海上出人头地是危险的。从此，法国大力发展舰船的科学设计和制造，并取得了很大成功。它采用了英国发展海军的最佳方案，并在此基础上作了改进。就舰与舰相比而言，新的法国海军战舰在速度和质量上都超过了英国皇家海军。在大同盟战争爆发时（1688年），法国海军已经是世界上最强大的一支劲旅了。它的数量等于英荷联合舰队的总和。按照逻辑，法国海军完全可以将英国舰队从英吉利海峡赶走，但是实际上它并未做到这一点。其主要原因是路易十四未能抓住有利的战机，而且又不让法国高级将领安尼·希莱林·戴·图尔维利按照自己的想法进行作战。后来，英国又进一步发展它的海军力量，法国再也没有找到机会将英国人打败。但是，一个世纪之后历史又近乎重演了。
18世纪海军战术的发展
公元1750年前，海军战术一直是既简单又原始的。交战双方的舰队均排成纵队（舰队纵列）航行，航线互相平行，这样才能互相靠近，进行舰对舰的交锋。各战舰以舷侧相对进行战斗，有时，实际上是舷侧靠着舷侧，用炮火猛烈对射，直到一方屈服为止。在这段时期里，英国始终掌握着制海权，这并非因为他们运用了新的海军作战思想，而是由于它的卓越海军将领掌握了强大的海上攻击力量，由于他们为取得炮兵技术的优势而作出了不懈的努力，也由于他们的战舰在数量上超过了别人。
法国的海军力量仅次于英国位居第二。舰与舰相比，法国的质量优于英国，但法舰数量较少。总的来说，英国的航海技术比法国强。英法海军战术的基本差异在于，法国常常由于数量上处于劣势，因而更注重保全其舰只不使受损；而英国则愿意拿自己的战舰进行较大的冒险。结果，法国人常常喜欢在敌舰的下风一侧进入战斗。这样，一旦需要就可以很快脱离冲突。战斗一旦开始，他们就将炮火对准敌舰的桅杆和帆缆轰击，使敌舰速度慢下来。英国人也一样，用船头上的远程�