O 6.09 Niemcy zakończyli ogień.
thumb|„Bismarck” w czasie bitwy
Również „Bismarck” został trafiony trzema pociskami kalibru 356 mm z „Prince of Wales”, z czego jeden trafił w część podwodną lewej burty, a drugi w dziób na linii wodnej; trzeci spowodował jedynie niewielkie uszkodzenia łodzi okrętowych i katapulty. Najpoważniejszą konsekwencją było uszkodzenie zbiornika paliwa, które zostało częściowo zanieczyszczone wodą morską i zaczęło wyciekać, tworząc ślad za pancernikiem, a na skutek uszkodzenia magistrali 1000 ton paliwa ze zbiorników dziobowych stało się niedostępnych. Ponadto „Bismarck” nabrał ok. 2000 ton wody do kadłuba, uzyskując przegłębienie na dziób i zalane zostały dwa kotły w kotłowni nr 2, co spowodowało ograniczenie maksymalnej prędkości do 28 węzłów, i to rozwijanej jedynie chwilowo.
Uszkodzenia „Bismarcka” spowodowały, że kontynuowanie pierwotnej akcji przestało mieć sens, zwłaszcza że paliwa wystarczało jedynie na powrót (ok. 2000 mil morskich, utrzymując prędkość 30 węzłów), a uzupełnienie go ze zbiornikowca w sytuacji prześladowania niemieckiego okrętu przez brytyjskie okręty, utrzymujące kontakt radarowy, było niemożliwe. Lütjens postanowił więc płynąć do portu w St. Nazaire w celu naprawM. Skwiot, Operacja Rheinübung..., s.