Det faktiske slaget var slutt ved solnedgang den 5. september, men i flere dager etterpå fortsatte de to flåtene å manøvrere innenfor hverandres synsfelt, mens skip på begge sider utførte reparasjoner og ventet på en mulighet til å gjenoppta kampen. I mellomtiden seilte begge flåtene lenger og lenger bort fra Chesapeake Bay, deres strategiske objektiv. Til slutt, på kvelden den 9. september, innså de Vimeur at det var meningsløst å fortsette stillstanden, og den franske flåten snudde. Da de ankom Cape Henry dagen etter, oppdaget de at i deres fravær hadde Comte de Barras ankommet fra Newport, Rhode Island med ytterligere 7 linjeskip. Dermed var Chesapeake Bay under fransk kontroll.