Tím chtěla získat přístup k rakouským přístavům Split a Dubrovník, a to dřív, než rakouskému vojsku na Visu připluje na pomoc loďstvo, konkrétně kontraadmirál Wilhelm von Tegetthoff. Ten svoje lodě soustředil u přístavů Pula a Terst o něco severněji, na Istrijském poloostrově, tehdy samozřejmě rovněž rakousko-uherském. Tegetthoffov tyto přístavy střežil a zároveň vyčkával na italskou akci, která byla na spadnutí. Když bylo vojákům na Visu jasné, že napaden bude právě jejich ostrov, telegrafistovi se již 16. července 1866 podařilo vyslat volání o pomoc s nadějí, že dorazí co možná nejdřív.
Vlastní italský útok začal ráno 18. července, když admirál Carlo Pellion di Persano rozdělil svoji flotilu na tři části a vzápětí začal ostřelovat všechny tři přístavy na ostrově Vis – Komižu, Rukovač a San Giorgio najednou. Účelem ostřelování bylo zničit dělostřelecké síly ostrovních pevností a poté mělo následovat obsazení ostrova z moře. Ostřelování trvalo téměř celý den, až kolem 17. hodiny admirál Persano usoudil, že hlavní přístav San Giorgio přišel již o většinu svého dělostřelectva, protože se z něj ozývaly jen jednotlivé výstřely. Rozkázal třem svým lodím včetně plavidel stáhnutých od přístavu Komiža, aby vpluly do zátoky s přístavištěm San Giorgia.
Netušil, že jeho obránci zničení svých děl pouze předstírali, aby přilákali italské lodě blíž. Na vzdálenost několika desítek metrů se do boje proti nim potom mohla uplatnit i stará pevnostní děla a také to udělala. Nejhůře byla zasažena italská pancéřová loď Formidabile a admirál musel velet k ústupu, aby své lodě vůbec zachránil. Následující ostřelování přístavu z lodí z větší vzdálenosti bylo opět neúčinné. Přesto admirál Persano zamítl návrh viceadmirála Albiniho na vylodění pěchoty a dobytí přístavů obchvatem z pevniny.
Následující den, 19. července okolo 16. hodin, se admirál Persano znovu pokusil dobýt San Giorgio z moře, ale jeho pancéřové lodi utrpěly další zásahy a musely ustoupit. Navíc jim začalo docházet uhlí a dalo se předpokládat, že rakouské loďstvo, které plulo přístavům na Visu na pomoc, již nebude daleko. Admirál se proto rozhodl, že se pokusí dobýt přístav z moře ještě jednou následujícího dne a ani tentokrát nedocenil možnosti pěchotního výsadku, který by ostrov dokázal zřejmě poměrně hladce dobýt.
Podstatně slabší rakouské loďstvo doplulo k Visu 20. července kolem desáté dopoledne. Oproti italským pancéřovaným lodím byly ty rakouské jen dřevěné a boky měly na ochranu jen ověšené řetězy. V italské flotile tou dobou panoval už jistý chaos, jakž takž bylo uskupeno jen jedenáct pancéřovaných plavidel. Čistě teoreticky, by ovšem i ty samotné měly dokázat Rakušany porazit. Admirál Persano však zcela nepochopitelně přestoupil ze své vlajkové lodi Re d´Italia na údajně nepotopitelnou loď Affondatore, avšak svoji admirálskou vlajku nechal viset na Re d´Italia. Řada italských lodí, ne-li většina, proto nevěděla, že se má nyní nově řídit rozkazy z lodi Affondatore a nereagovala na ně.
Vlastní bitva začala výstřelem z italské lodi Principe de Carignano asi v 10.45 na vzdálenost 320 metrů. Italské lodě se tou dobou nacházely v linii souběžně s pobřežím ostrova a admirál Persano předpokládal, že kontraadmirál von Tegetthoff rovněž nechá lodě natočit bokem a mezi loďmi začne dělostřelecký souboj v té době, i dříve, obvyklý. Von Tegetthoff se však rozhodl pro jinou taktiku. K ostrovu připluly jeho lodě v klínové formaci, a tak také narazily na italskou flotilu a nepřeskupily se do jedné linie. Proti pancéřování italských lodí by ty rakouské neměly se svými děly šanci, a proto se kontraadmirál von Tegetthoff rozhodl italská plavidla taranovat, tj. najet do nich a pak je potopit. Když von Tegetthoff prolomil linii italských lodí, bitva se rozpadla do řady leckdy chaotických soubojů. Rozhodujícím okamžikem střetu bylo úspěšné taranování italské vlajkové lodi Re´Italia vlajkovou lodí von Tegetthoffa „Erherzog Ferdinand Max“, i když Re´Italia v té chvíli fakticky vlajkovou lodí nebyla, jen tak díky nepřemístěné admirálské vlajce vypadala. Otřesený admirál Persano zavelel k ústupu a bitva skončila vítězstvím Rakušanů asi ve 14.45.
Itálie v této bitvě naprosto nečekaně ztratila tři lodě včetně dvou úplně nových obrněnců Re D´Italia a Palestro a další tři italské lodě byly vážně poškozeny. Rakouské loďstvo prošlo bitvou téměř bez ztrát, poškozen byl pouze křižník „Kaiser“ v důsledku úspěšného taranu, ale i ten zůstal bojeschopný. Rakouský kontraadmirál von Tegetthoff byl po vítězné bitvě povýšen na viceadmirála, italský admirál di Persano, který navíc nejprve výsledky bitvy zkresloval ve svůj prospěch, byl postaven před válečný soud, degradován a odsouzen k velké pokutě a náhradě soudních výdajů, čímž jeho vojenská kariéra skončila.
Bitva u Visu rozhodla prusko-rakouskou válku na moři, Itálie byla otřesena porážkou své modernější a silnější flotily, čímž ztratila i valnou část své námořní převahy na Jadranu a dalších útoků se již neodvážila. V prusko-rakouské válce sice nakonec získala dříve rakouské Benátsko, ale pouze díky vojensky podstatně úspěšnému Prusku, které celou válku rozhodlo na souši.
K nepříliš známé historii rakouského, později rakousko-uherského, válečného námořnictva poznamenejme jen tolik, že o jeho výstavbu a modernizaci se významně zasloužil arcivévoda Ferdinand Maxmilián (1832 – 1867), mladší bratr císaře Františka Josefa I. a pozdější mexický císař. V letech 1854 – 1864, kdy byl velitelem rakouského válečného námořnictva, nechal kromě jiného v Terstu vybudovat námořnickou kadetku a začal se stavbou lodí s parním strojem, lodním šroubem a pancířem. V roce 1859 už mělo rakouské císařství na vodě 44 válečných lodí.
Na počátku 1. světové války to bylo, i díky péči a zájmu Františka Ferdinanda d ´Este, už celkem 106 válečných lodí, 6 ponorek (!) a množství menších lodí včetně říčních operujících především na Dunaji. Ze známějších událostí můžeme připomenout vzpouru námořníků v boce Kotorské (v Kotorském zálivu v Černé Hoře), která propukla 1. února 1918 a byla tvrdě potlačena o dva dny později.
Faktický zánik rakousko-uherské válečné flotily znamenalo její kompletní předání nově vzniklému Království Srbů, Chorvatů a Slovinců 30. října 1918.
