El 2 de junio, el Huáscar marcho desde Arica hacia el puerto de Pisagua, continuó por Iquique y enrumbó en misión de reconocimiento hacia el litoral del sur. Al día siguiente, entre Huanillos y Punta Lobos, volvió a encontrarse con el Blanco Encalada y la corbeta Magallanes. En cumplimiento a las ordenes recibidas, Grau eludió al blindado, que marchó en su persecución. A las 13:10 horas, siempre en retirada, el Huáscar rompió los fuegos. Luego de un breve intercambio de disparos, continuó el repliegue y después de 18 horas de persecución evadió a su perseguidor (22). Posteriormente retornó al Callao para reparar las averías sufridas durante esos operativos. El seis de julio, bajo órdenes expresas de no arriesgar con los acorazados, el Huáscar partió desde el Callao nuevamente hacia sur y el día nueve, frente a las costas de Antofagasta, se enfrentó por primera vez en combate con las corbetas Abtao y Magallanes, -a la que causó diversas averías- y estuvo a punto de hundir el transporte artillado Matías Cousiño, pero ante la aparición del Cochrane, debió suspender las acciones y retornó a Arica. Durante dicho encuentro el Huáscar sufrió algunos daños leves en su coraza, pero no bajas.

El 17 de julio se inició la cuarta campaña naval cuyo objeto era hostilizar el litoral enemigo en represalia por el cañoneo que un día antes habían efectuado buques chilenos contra Iquique, puerto que no contaba con defensas. Entre el 19 y 20 capturó a las naves chilenas Adelaida Rojas y E. Saucy Jack, despachándolas al Callao. El mismo 20 destruyó todas las lanchas surtas en la bahía de Chañaral. El 21 destruyó las lanchas fondeadas en Huasco. Luego, el 22, apresó al barco carguero Adriana Lucía.

Al día siguiente, en operación conjunta con la corbeta Unión, ahora bajo el mando de Aurelio García y García, capturó en alta mar una valiosa presa: El transporte Rimac, cuya proa atravesó previamente con un proyectil de a 300 y cuya cubierta impactó con otros nueve de menor calibre. El Rimac era uno de los mejores barcos chilenos y transportaba a un escuadrón completo de caballería perteneciente al regimiento Carabineros de Yungay. La captura de esa nave, que causó a los chilenos siete bajas (un muerto y seis heridos) y la pérdida del escuadrón al mando del teniente coronel Manuel Bulnes -alrededor de doscientos sesenta hombres amados con rifles, municiones, sables, doscientos quince caballos y equipo-, fue un duro golpe para los chilenos (23). Este hecho produjo una revuelta en Chile y las manifestaciones contra el gobierno ocasionaron varios muertos y heridos. Sobre esta acción, el comandante del Rimac, capitán Ignacio Luis Gana escribió:

"Los señores jefes del Huáscar y de la Unión han manifestado sus respetos al que suscribe por la impasible tenacidad de la resistencia del Rimac al momento de ser prisionero, y de tratar a mis compañeros de desgracia con toda consideración y humanidad. Ello ha sido cumplido con una elevación tal, que honra al Presidente del Perú, a sus subalternos y al pueblo de Arica, que nos vio desembarcar a las 2:00 P.M. sin la más leve demostración de júbilo ni de enojo. Los oficiales hemos sido alojados en el cuartel de la vanguardia de honor. A petición de los señores oficiales de ese cuerpo y los jefes, hemos sido detenidos en casas particulares, cuyos moradores se empeñan con sus atenciones por aliviar nuestra mala fortuna".

El primero de agosto Grau emprendió una nueva campaña en la que incursionó en los puertos de Caldera, Coquimbo, Taltal y Tocopilla. Posteriormente, el 24 de ese mes, al enterarse que en Antofagasta fondeaban las corbetas Magallanes y Abtao, el transporte Limari y un vapor pequeño, Grau decidió atacarlos en la rada del puerto. A la madrugada siguiente el blindado, mediante una hábil maniobra, logró internarse por entre los buques chilenos y los catorce barcos mercantes neutrales anclados en el puerto, se colocó en posición de ataque y lanzó un torpedo contra la Magallanes. Sin embargo éste se desvió y el Huáscar debió ir en su búsqueda para evitar que caiga en poder del enemigo, abortando así la intrépida acción. Un día después, en Taltal destruyó tres lanchas enemigas y capturó otras seis. Para entonces Grau ya era un héroe nacional y el pueblo, con mucha razón, veía en su persona la figura de un guerrero invencible cuyas habilidades quedaban demostradas al enfrentar el sólo a toda una marina. Ese mismo día, el congreso, en decisión unánime, lo ascendió a contralmirante, el rango más alto al que entonces podía acceder un oficial naval peruano.

El 28 de agosto el Huáscar retornó a Antofagasta y se enfrentó en combate simultáneo, una vez más, contra la corbeta Abtao, la cañonera Magallanes, y lbaterías de tierra, una de las cuales estaba provista de cinco cañones de 300 y de 150 libras. El encuentro se prolongó cuatro horas, al final del cual el blindado peruano sólo resultó alcanzado por un proyectil de a 300, perdió al oficial Carlos de los Heros y acusó un marinero herido, pero a su vez causó serías averías y numerosas bajas en las corbetas y destruyó quince de las baterías terrestres. A la Abtao, tripulada por doscientos hombres, la impactó con dos proyectiles de 300 libras, uno de los cuales destruyó el puente de comando, el otra rompió la cubierta y carbonera y le causó varias bajas. En total la Abtao acusó nueve muertos y trece heridos, dos de los cuales fallecieron posteriormente. Se dispararon en el combate 137 cañonazos, de los cuales 28 correspondieron al Huáscar; 42 a la Abtao; 25 a la Magallanes y 46 a las baterías del puerto. El corresponsal del diario El Mercurio en Antofagasta escribió al respecto: “Los estragos producidos en la Abtao por aquellos tiros del Huáscar fueron terribles”.

Grau, quien tras ser promovido, renunció a sus haberes e insignia de almirante para mantenerse al mando del Huáscar, continuó su extraordinaria labor, bombardeando puertos fortificados, capturando transportes, destruyendo lanchas, manteniendo abierta la comunicación entre el Callao y los demás puertos del litoral peruano y consecuentemente paralizando al ejército adversario. Las impunes incursiones del extraordinario blindado peruano, protagonista indiscutible de esta particular guerra de curso, continuaban exasperando al pueblo y al gobierno de Chile. Las violentas manifestaciones del mes de julio frente al palacio presidencial en protesta por el estado de inercia de la guerra y las humillaciones sufridas motivaron interpelaciones en el congreso y la censura del gabinete ministerial. Se produjeron renuncias de ministros y se efectuaron inevitables cambios en las jefaturas del ejército y la escuadra.

Los conductores de la guerra, imposibilitados de iniciar la campaña terrestre, coincidieron en que hundir al Huáscar era, definitivamente, la primera prioridad militar. En ese momento, Chile y su marina no estaban en guerra contra el Perú; lo estaban contra Grau y el Huáscar. La escuadra chilena, en su totalidad, consecuentemente se concentró en un sólo objetivo: Cercar y aniquilar al escurridizo barco. No podía aceptarse que una sola nave mantuviera en raya a todo un país. Como primera medida el contralmirante Williams Rebolledo fue reemplazado como jefe de la escuadra por el capitán de navío Galvarino Riveros Cárdenas. El primer acto del flamante comandante general fue levantar el bloqueo de los puertos peruanos y retornar los barcos a sus bases para reacondicionarlos y limpiar sus fondos.

El 30 de septiembre Riveros reunió a su escuadra en el puerto de Mejillones. Tras intensas deliberaciones con su Estado Mayor, se acordó dar caza al Huáscar mediante un plan que contemplaba la conformación de dos divisiones navales, la primera, bajo el mando del propio Riveros, integrada por el Blanco Encalada, la Covadonga y el Matías Cousiño. La segunda, denominada División Ligera, por ser más rápida, a ordenes del Capitán de Fragata Juan José Latorre, compuesta por el Cochrane, el Loa y la O´Higgins. La idea era avanzar hacia el área de acción del Huáscar, entre Arica y Antofagasta, y cercarlo.

Como primer paso se decidió marchar rumbo a Arica, donde se esperaba hallar al blindado y bombardear el puerto, aún a costa del peligro que representaban los cañones de tierra, para forzar al Huáscar a dar combate. Ese mismo día 30 de septiembre, Grau, que efectivamente se encontraba en la rada de Arica, remitió al comandante general de la marina el que sería su último parte de guerra, en el cual reiteró la necesidad de recibir las potentes granadas Palliser para los cañones de la Torre Coles, por ser las únicas capaces de atravesar el blindaje del Blanco Encalada y el Cochrane en caso de combate.

Simultáneamente, Grau recibió órdenes de partir en convoy con la Unión y el transporte Rímac rumbo al sur, en una séptima expedición dirigida a sabotear los puertos chilenos entre Tocopilla y Coquimbo. Nuevamente se le reiteró la orden de rehuir combate con los acorazados enemigos para no comprometer la integridad del único blindado que le quedaba al país.