في هذه الفترة خاض الأسطول أكبر معاركه البحرية على الإطلاق، وهي معركة المحمودية. لكن بعد موت محمود الثاني اضطرَّ المهندسون الأمريكيون لترك إسطنبول، وتولَّى عبد المجيد الأول الحكم، حيث تأسَّس في عهده مجلس البحرية عام 1840، وشرع في تشغيل الأسطول الحديث. علاوةً على ذلك، تأسست أول شركة بحرية وهي شركة الحيرية، أما في عهد عبد العزيز الأول فقد أنشئت أول وزارة للبحرية عام 1867. وفي خضم التطويرات المستمرَّة للبحرية تم شراء سفن حربية من دول أجنبية مختلفة، لكن بحلول نهاية فترة عدم الاستقرار من تاريخ الدولة العثمانية وأثناء ولاية عبد الحميد الثاني تُرِكَ الأسطول في القرن الذهبي ولم يعد مستخدماً. لم يظهر الأسطول كفاءةً قتالية خلال الحرب العثمانية اليونانية عام 1897، لذلك عملت الجامعة البحرية في عام 1909 على تطوير الأسطول بتبرعات من الشعب العثماني. وعن طريق هذه التبرعات استطاعت الجامعة البحرية أن تشتري سفناً حربية وأن تجري التجديدات تحت إشراف وفدٍ من الضباط الألمان، وقد أظهر الأسطول العثماني في الحرب الإيطالية التركية وحرب البلقان جدارته. رغم ذلك، عاد أداء البحرية للانحدار خلال الحرب العالمية الأولى أثناء قتاله في بحر إيجة، ثم حقق نجاحاً في حرب تشانكا كالا.[12] وبنهاية الحرب العالمية الأولى، وقع الأسطول تحت سيطرة قوات الحلفاء في بحر مرمرة، وأعقب ذلك انهيار الدولة العثمانية ونهاية الأسطول، ليستبدل بالبحرية التركية الحديثة.