Потери англичан в ходе сражения составили от шестидесяти до ста человек, тогда как испанцы потеряли около шестисот человек убитыми и восемьсот ранеными. Такая разница в потерях объяснялась тем, что испанские ядра были плохого качества и часто разваливались на куски в момент выстрела или при ударе в борт вражеского судна; кроме того, значительная часть их пролетала над низкобортными английскими судами, повреждая в лучшем случае такелаж, рангоут и надстройки, тогда как ядра англичан крушили не только надстройки, но и тонкую обшивку испанских кораблей. Борта флагмана «Сан-Мартин» зияли пробоинами в районе ватерлинии. Согласно информации Ванегаса, по нему было выпушено 107 ядер, «что могло бы сразить даже гору». Три пушки были сорваны с лафетов, а кормовая надстройка изувечена. Погибло, по разным данным, от двенадцати до сорока человек, а еще 120 были ранены. Ныряльщики почти не вылезали из воды, затыкая пробоины варом, паклей и свинцовыми пластырями, и молились, чтобы дожить до утра.

В разгар Гравелинской баталии погода неожиданно резко испортилась. Налетел получасовой шквал с дождем, и дальнейшее использование артиллерии и мушкетов обеими сторонами стало практически невозможным. Судно «Мария Хуан» из эскадры Рекальде, до этого отчаянно сражавшееся против «Хоупа», не выдержало натиска бури, потеряло руль и бизань-мачту и пошло ко дну; из 272 солдат и матросов, находившихся на его борту, спастись посчастливилось только восьмидесяти. Их подобрали высланные герцогом шлюпки.

Когда порывы ветра утихли и море несколько успокоилось, корабли армады, двигаясь на северо-восток, миновали Дюнкерк. С этого момента англичане прекратили преследование врага. Победа, несомненно, была на их стороне. Медина-Сидония больше не имел реальной возможности ни вернуться в Ла-Манш, ни объединить свои силы с армией герцога Пармы. Более того, над армадой нависла новая угроза — она неумолимо приближалась к коварным мелям Зеландии.

В тот же вечер Дрейк, превозмогая усталость, написал Уолсингему письмо: «…Бог послал нам славный день, отбросив врага так далеко в подветренную сторону, что теперь, с Божьей помощью, принц Пармский и герцог Сидония не смогут пожать друг другу руки еще несколько дней…»

В конце письма стояла характерная для Дрейка приписка:

«Следует приложить максимум стараний к тому, чтобы прислать нам боеприпасы и провиант, и тогда враг будет изгнан».

Утром 30 июля ветер несколько стих и пошел дождь. К борту испанского флагмана, находившегося в арьергарде армады, приблизился корабль «Санта-Ана», и его командир Окендо начал что-то кричать герцогу. Согласно воспоминаниям Кальдерона, Медина-Сидония спросил его:

— Сеньор Окендо, что нам теперь делать? Мы всё потеряли!

Окендо, находившийся «на ножах» с начальником штаба армады, с издевкой ответил:

— Спросите Диего Флореса! Лично я собираюсь драться и умереть, как подобает мужчине. Пришлите мне еще немного ядер.

Однако другие командиры были против возобновления сражения. На военном совете Алонсо де Лейва заявил, что солдаты и матросы измучены и никто не сможет заставить их снова идти в бой. Диего Флорес предложил покориться судьбе — «на всё воля Божья!» — и сдаться англичанам.

Поскольку корабли неумолимо несло в сторону зеландских отмелей, несколько офицеров «окружили герцога и со слезами умоляли его спуститься в шлюпку, чтобы спасти себя и святое знамя от неминуемого плена». Ванегас рассказывает: «Они советовали герцогу сдаться, если он хотел спастись. Избежать посадки на мель было невозможно. Он ответил, что уповает на Господа и благословенную Богородицу, которые отведут его в безопасную гавань… Люди начали взывать к его совести, дабы он не допустил гибели стольких душ в результате кораблекрушения, но он не хотел слушать такие советы и сказал, чтобы больше ему не говорили об этом. Он собрал пилотов, среди которых был один англичанин и один фламандец, тогда как остальные были испанцами, басками и португальцами. Обсудил с ними, можно ли достичь Гамбурга или норвежского берега… Они все отвечали, что сделают все возможное, но сомневаются в успехе, если только Бог не сотворит чуда и не сменит ветер, дабы мы могли выйти в открытое море. Герцог приказал произвести три выстрела, созывая флот. Снова измерили глубину и обнаружили, что под флагманом шесть морских саженей. Можно было видеть, как ветер несет его к мелям Зеландии… С другой стороны находился вражеский флот. Все мы боялись, что не сможем ни спасти корабль, ни повернуться, чтобы возобновить атаку на врага. Мы ждали, что вот-вот погибнем. Герцог не разделял этого мнения…»

Около полудня северо-западный ветер неожиданно сменился юго-западным. Испанцы решили, что Господь не хочет их смерти. Корабли армады стали один за другим отклоняться к северу, уходя от опасных мелей в открытое море. Пропали лишь изрешеченные ядрами галеоны «Сан-Фелипе» и «Сан-Матео». Первый из них был отнесен течением на отмели между Ньивпортом и Остенде, захвачен там англичанами и передан Юстину Нассаускому; галеон «Сан-Матео», которым командовал дон Диего Пиментель, очутился на отмелях между Остенде и Слейсом и после ожесточенного десятичасового боя сдался голландским капитанам Адриану де Винтеру и Адриану Корнелисзоону из эскадры Питера ван дер Дуса. Огромное знамя с этого корабля позже было доставлено в Лейден и выставлено на всеобщее обозрение в кафедральном соборе.

Во второй половине дня лорд Хоуард пригласил Дрейка и других старших офицеров на военный совет. Отсутствовали лишь Уинтер (он был травмирован при откате орудия) и Фробишер. На совете было решено отправить эскадру Сеймура назад в Дуврский пролив, тогда как основные силы флота должны были продолжить преследование армады, чтобы не дать ей возможности высадить войска на восточном побережье Англии или в Шотландии. Сеймур остался недоволен таким решением. В письме королеве он отмечал, что подчинился лорд-адмиралу против своей воли, а Уолсингему написал: «Нахожу, что его светлость мне завидует и не желает разделить честь с остальными победителями».