Vào ngày 1 tháng 8, "Ross" quay trở về Eniwetok, rồi hướng đến khu vực quần đảo Solomon để tổng dợt cho chiến dịch Palau. Vào ngày 6 tháng 8, nó rời vịnh Purvis trong thành phần Đội đặc nhiệm 32.5, lực lượng bắn pháo hỗ trợ phía Tây. Đi đến ngoài khơi Peleliu vào ngày 12 tháng 8, nó hộ tống cho các tàu chiến chủ lực khi chúng bắt đầu bắn phá các bãi đổ bộ dự kiến. Vào sáng ngày 13 tháng 8, nó tiếp cận các bãi White và Orange để hỗ trợ hỏa lực cho các Đội phá hoại dưới nước (UDT) làm nhiệm vụ dọn chướng ngại vật, xen kẻ nhiệm vụ này và việc hộ tống bảo vệ trong ngày này và ngày tiếp theo. Trong đêm 14-15 tháng 8, nó bắn phá đảo Ngesebus và tuần tra ngăn chặn tuyến hàng hải đối phương; và trước khi đổ bộ lúc 08 giờ 30 phút, nó nả pháo vào các đài quan sát đối phương tại khu vực tấn công. Sau khi lực lượng đổ bộ lên bờ, nó chuyển sang nhiệm vụ bắn hỏa lực theo yêu cầu, và luân phiên nhiệm vụ này với việc tuần tra ban đêm và canh phòng cho đến ngày 20 tháng 8.