Am 6. Mai 1866 übernahm Faa' di Bruno das Kommando über das neue Panzerschiff "Re d'Italia", mit dem er kurz danach am dritten italienischen Unabhängigkeitskrieg teilnahm. Ab dem 18. Juli 1866 beschoss er mit seinem Schiff die österreichischen Festungsanlagen auf der Insel Lissa. Im Verlauf der Seeschlacht von Lissa, bei der am 20. Juli 1866 auf Grund von eklatanten Führungsfehlern nur eines von drei der bei Lissa kreuzenden italienischen Geschwader in den Kampf eingriff, stand er mit der "Re d'Italia", der "Palestro" und der "San Martino" isoliert mit sieben österreichischen Linienschiffen im Gefecht. Die "Re d'Italia" erhielt einen Treffer, der das Schiff manövrierunfähig und damit zum leichten Ziel für die österreichische "Ferdinand Max" machte, die sie rammte und versenkte. Faa' di Bruno und seine Besatzung gingen mit der "Re d'Italia" unter.