Подрыв на мине и последующий двухмесячный ремонт не позволили "Баяну" принять участие в знаменитом сражении 28 июля 1904 г., ставшем последним активным предприятием Тихоокеанской эскадры. После неудавшегося прорыва во Владивосток на особом совещании флагманов, состоявшемся 6 августа, было отмечено, что "для флота осталась последняя задача - пассивная оборона, т.е. бой с неприятелем на якоре, ведение перекидной стрельбы... по его сухопутным позициям, помощь крепости артиллерией, боевыми запасами и людьми".
Не был обойдён вниманием и наполовину разоружённый "Баян", экипажу которого "для обеспечения боеприпасами, снабжения всеми запасами, исправления разрушений и повреждений" выделили в заведование участок сухопутного фронта от батареи литер "Б" до реки Лунхэ. Вместе с рабочими командами на берег откомандировывались и артиллеристы крейсера, составившие костяк гарнизонов нескольких укреплений и не раз демонстрировавшие высокую выучку и бесстрашие в бою. Одним из них был мичман A.M. Романов, назначенный командиром батареи форта № 5. Как отмечал впоследствии в своём рапорте его непосредственный начальник лейтенант По-душкин, молодой офицер "живо ознакомился... с особенностями береговой стрельбы и прекрасно стал управлять огнём. Удачными выстрелами неоднократно заставлял неприятельские батареи прекращать стрельбу, бывшую всегда отменно хорошей...".33
Так было и 9 августа во время боёв за гору Длинную, когда противник, установив на одном из холмов восьмиорудийную полевую батарею, начал артиллерийскую подготовку, расчищая путь своей пехоте, занявшей исходные позиции для атаки. Но точным прицельным огнём 6" орудий Канэ под командованием мичмана Романова японская батарея уже через 15 минут была приведена к молчанию, причём одна из неприятельских пушек оказалась подбитой. В ответ противник сосредоточенным огнём осадной артиллерии произвёл большие разрушения на форту, вызвав пожар в зарядном погребе, который, благодаря умелому руководству отважного офицера-"баянца", удалось потушить.34
В середине августа настал черёд корабельных десантных рот - последнего резерва осаждённой крепости. В числе прочих 17 августа на берег сошла и первая десантная партия с "Баяна" - около 100 матросов во главе с лейтенантом Рудневым и мичманом Соймоновым, принявших активное участие в отражении японского штурма. При этом особо отличились матросы-"баянцы" Г. Кулинич, С. Тихомиров, В. Шалахонов, В. Казанцев, А. Цыбулька, Г. Попов, геройски сражавшиеся с врагом при обороне Водопроводного редута и после оставления укрепления отошедшие последними, вынося из-под огня два пулемёта - огромную ценность для обороняющихся.35
Блестяще проявил себя на сухопутном фронте старший минёр крейсера лейтенант Н.Л. Подгурский. Энтузиаст минного дела, он впервые предложил использовать для стрельбы по неприятельским позициям (на отдельных участках приблизившимся к нашим окопам на 50-100 шагов) метательные минные аппараты, снятые с паровых катеров - оружие, практически бесполезное из-за своей малой дальности в морском бою. Первые же опыты с ними, проведенные в порту, показали, что при некотором усилении метательного заряда и незначительных изменениях в конструкции самой мины последняя при выстреле из аппарата летела по правильной баллистической траектории на дальность свыше 70 шагов. Вскоре испытания были повторены уже в присутствии командования крепости, а к вечеру 25 августа с Кумирненского редута, где установили два аппарата, произвели и первый боевой выстрел, причинивший большие разрушения в японских окопах. Всего же на различных участках сухопутного фронта было установлено до восьми подобных импровизированных "миномётов", применявшихся до самого конца обороны.36
Здесь же, на Кумирненском редуте было опробовано ещё одно "изобретение" Подгурского - морские мины заграждения, приспособленные для скатывания на неприятельские позиции, для чего на их корпусе пришлось срезать металлическую треногу, снять гальванические колпаки и усилить до 6 пудов (98,3 кг) пироксилиновый заряд, подрыв которого осуществлялся от огнепроводного шнура. Вечером 4 сентября одну подготовленную таким образом мину доставили на редут и около 2 час. ночи с помощью специально изготовленного деревянного лотка скатили на японские позиции. Эффект превзошёл ожидания - силой взрыва оказался совершенно разрушен участок неприятельской траншеи, среди японских солдат, занимавших её, возникла паника, а на самом редуте воздушной волной "погасило все огни". Впоследствии подобное оружие не раз с неизменным успехом применялось защитниками крепости, производя в окопах противника страшные опустошения.37
Знания и опыт минного офицера с "Баяна" сочетались в нём и с личной храбростью. В ночь на 9 сентября, в разгар боев за гору Высокую, лейтенант Подгурский с матросами Буториным и Фоминичем подорвали крупный опорный пункт японцев, обусловив тем самым успех атаки русской пехоты, вернувшей все позиции, занятые противником на высоте. Подвиг "баянцев" позволил удерживать этот стратегически важный пункт ещё в течение двух месяцев, тем самым отсрочив падение Порт-Артура.
Там же, на Высокой горе, отличился в боях за крепость и крейсерский священник отец Анатолий Куньев, под огнём неприятеля стойко выполнявший свою благородную миссию. Как говорилось впоследствии в ходатайстве о награждении, "находясь в самых опасных местах, своим появлением и действиями он утроил боевой дух гарнизона этого оборонительного участка".
Ожесточенные сражения на сухопутье требовали новых резервов, которые в виде десантных подразделений всё чаще формировались на кораблях эскадры. Из команды "Баяна" до самого конца обороны в них побывало около 400 человек, принявших участие в боях у Сигнальной горки, Курганной батареи38 на Большом Орлином гнезде и Высокой горе. Жестокая борьба с врагом потребовала немалых жертв - за всё время обороны Порт-Артура экипаж крейсера потерял убитыми 75 и ранеными более 200 нижних чинов.39