Im Deutsch-Dänischen Krieg, auf deutscher Seite von Österreich und Preußen geführt, kämpfte er 1864 gegen Dänemark. Beim Seegefecht bei Helgoland (9. Mai 1864) gab es keinen Sieger. Beide Seiten, die Dänen und die Österreicher, betrachteten das Seegefecht trotz erheblicher Verluste als Sieg. Am Tage nach dem Gefecht wurde Tegetthoff mit 37 Jahren zum jüngsten Contreadmiral der k.k. Kriegsmarine befördert und mit dem Orden der Eisernen Krone 2. Klasse ausgezeichnet.