Но бой не прекращался: удачным выстрелом из носовой семидюймовки комендорам «Вирджинии» удалось попасть в защищенную лишь брусьями крышу башни «Монитора»; ударом снаряда и взрывом часть брусьев была смещена, командир корабля Уорден, который в это время прильнул в смотровой щели, был сильно контужен, лицо его моментально почернело от пороховой гари. На несколько минут он потерял сознание. Командование пришлось принять его помощнику Грини. Он продолжил тактику обстрела неприятельского судна с циркуляции, пока в машине «Монитора» не случилась поломка.
Не лучше обстояли дела и южан: «Вирджиния» уже израсходовало большую часть своего запаса угля, осадка броненосца уменьшилась, и это принесло еще одну опасность: скосы его каземата, защищавшие ватерлинию, почти полностью вышли из воды, и теперь любое ядро унионистов, «поднырнув» под броню, могло вызвать быструю и практически неизбежную гибель судна. Но главным было другое: команда броненосца, вынужденная второй день подряд напряженно работать в тесном и заполненном пороховым дымом каземате, была на пределе сил. В этих условиях Джонс, видя, что расправиться с «Миннесотой» ему уже не удастся, принял решение оторваться от противника, и идти на отдых и починку в Норфолк. Грини преследовать противника не решился.
Так это сражение и закончилось. «Поле боя» осталось за «Монитором». Ему и приписали тактический успех, хотя есть все основания полагать, что именно рейд «Вирджинии» стал одним из факторов, сорвавших наступление армии МакКлеллана на Ричмонд.
Повреждения обоих судов после почти трехчасовой перестрелки на мизерных дистанциях (максимально – порядка 270м) оказались ничтожными. «Монитор» выпустил 41 снаряд и получил 23 попадания. Один снаряд (очевидно, из 7-дюймовки Брука) оставил в его башне коническую выбоину глубиной порядка 4 дюймов (100 мм). Еще две выбоины имели глубину около 2.5 дюймов (65 мм). Еще два снаряда, попав в палубу, приподняли ее и разорвали в местах попадания.
Что касается «Вирджинии», то одно из ядер «Монитора» разрушило 4-дюймовую железную плиту и сместило ее в сторону, однако деревянная стена каземата не была пробита. Еще в нескольких местах деревянная стена каземата была вогнута ударами ядер внутрь на несколько дюймов. Но сколько-нибудь фатальных разрушений оба судна не имели, потерь в людях – тоже.