В начале 4-го стало ясно, что "Шарнхорсту" приходит конец: он сильно осел, на верхней палубе бушевало пламя. Тем не менее на нем развевался германский флаг, и он продолжал энергично стрелять уцелевшей артиллерией. Англичане были поражены стойкостью немцев, регулярностью и быстротой залпов. В 16.00 Шпее в пылу боя успел просигналить Меркеру, что последний был прав, высказавшись против нападения на Фолклендские острова, и приказал "Гнейзенау" уходить, если он сможет. После этого адмирал повернул свой флагманский корабль и пошел на англичан. Уцелела только одна из четырех труб "Шарнхорста", он имел большой и все возрастающий крен на правый борт, его корма была охвачена пламенем. В 16.04, дав последний залп из носовой башни, он стал медленно переворачиваться, короткий промежуток времени пролежал на борту с вращающимися винтами и наконец скрылся под водой носом вперед.
Так как бой продолжался, британские крейсера не могли оказать помощь команде "Шарнхорста". К тому же вода была настолько холодна, что едва ли немецким морякам можно было чем-нибудь помочь, даже если бы рядом не было "Гнейзенау". Таков закон морской войны - сначала уничтожить противника и только после этого спасать людей. Конец "Гнейзенау" был не менее трагичен. Англичане уже вели спокойную размеренную стрельбу, напоминавшую прицельный огонь по мишеням. Вскоре одним из попаданий был поврежден рулевой привод, и "Гнейзенау" начал описывать циркуляции. Его сопротивляемость ужасающему огню была поразительна. Особенно надо отметить, что ни на одном из германских крейсеров не произошло взрыва боеприпасов, какие случились на кораблях Крэдока. Около 17.30 он еще держался на воде в виде разбитого остова, большая часть его кочегарок была затоплена, все пушки, кроме одной, приведены в негодность, боезапас почти иссяк, на палубе бушевали пожары. Около 600 человек из команды "Гнейзенау" были убиты.
Англичане прекратили огонь и начали подходить к "Гнейзенау" медленно и осторожно, поскольку на нем все еще развевался германский военный флаг. В 17.40 оставшиеся в живых собрались на груде железного лома - все что осталось от надстроек и палубы германского крейсера. В тишине, наступившей после грохотов боя, прозвучало троекратное "ура," и корпус "Гнейзенау" стал опрокидываться на правый борт. Меркер отдал приказ открыть кингстоны и потопить корабль. "Гнейзенау" еще некоторое время лежал вверх килем, а затем исчез, погружаясь кормой вперед.
Хотя в южном полушарии стояло лето, вода в этом районе Атлантики сильно охлаждается айсбергами и холодными течениями, идущими от Антарктиды. Ее температура не превышала 6 градусов выше нуля. Из команды "Гнейзенау" не спасся ни один человек. Общие потери германской эскадры составили 2000 матросов и офицеров. В числе погибших были фон Шпее и один из его сыновей (другой погиб на "Нюрнберге") и оба командира германских броненосных крейсеров. Незадолго перед тем как "Гнейзенау" начал тонуть, погода изменилась - пошел мелкий дождь. Если бы он начался двумя-тремя часами раньше, возможно, германским крейсерам удалось бы ускользнуть. Данный факт показывает опасность промедления решительного удара, которое допустил английский адмирал. Как известно, Стэрди, начав погоню рано утром, в 11.00 отдал приказ замедлить ход и команде приступить к завтраку.
Что касается легких крейсеров, то англичане после погони, длившейся несколько часов, настигли и потопили "Лейпциг" и "Нюрнберг". "Дрездену" удалось ускользнуть. В конце концов он был застигнут двумя английскими крейсерами в уединенной бухте чилийского побережья и уничтожен. Но случилось это только 14 марта 1915 г. Легкий крейсер "Бристоль" и вооруженный пароход "Македония" получили приказ от Стэрди потопить транспорты, сопровождавшие эскадру фон Шпее. Английские корабли довольно быстро обнаружили два германских вспомогательных судна - "Баден" и "Санта-Изабель" - с грузом нефти, угля и различных припасов. Все это отлично пригодилось бы Стэрди, но старший из британских командиров ничего не доложил флагману и бездумно выполнил приказ, пустив ко дну оба этих ценных приза. Так неудачно кончился день, отмеченный крупным успехом англичан.
Донесение Стэрди о полной победе у Фолклендских островов в Англии вызвало бурю ликования. Больше всех, наверное, радовался Черчилль. Щедрый на похвалы, когда дела шли хорошо, он от души поздравил Фишера - события в Южной Атлантике явились яркой демонстрацией его счастливой звезды. Последняя германская эскадра за пределами Северного моря была уничтожена. "Бедный старый Кит Крэдок отомщен, - писал Битти, - а "Шарнхорст", "Гнейзенау" и "Лейпциг" потоплены эскадрой Стэрди. Воистину, пути Провидения неисповедимы, ибо Стэрди единственный человек, кто нес ответственность за разгром бедного старого Кита, так как он послал слабую эскадру в безнадежное сражение. Победа должна была принадлежать Крэдоку, если бы они сделали то, что давно должны были сделать - послать ему в помощь "Инвинсибл" и "Инфлексибл". Теперь победа принадлежит старому Фишеру и никому другому...".
Битти тщательнейшим образом изучил все детали Фолклендского сражения по донесениям Стэрди и командиров кораблей. Любопытство адмирала было далеко не праздным - "Инвинсибл" и "Инфлексибл" были кораблями его эскадры, а бой у Фолклендских островов - первым правильным эскадренным сражением, в котором приняли участие линейные крейсера. Сражение, разыгравшееся между главными силами, было боем кораблей неравноценных по классу и потому не представляло большого интереса с точки зрения тактики. Англичане имели подавляющее превосходство в скорости, артиллерии и водоизмещении. Своим успехом они в значительной степени были обязаны Фишеру, который приготовил такой потрясающий сюрприз для германского командования и сумел смело использовать свои ресурсы. Отправка линейных крейсеров была, без сомнения, одним из самых выдающихся маневров за всю войну, и она принесла британскому флоту решительную победу в эскадренном бою.
Однако в Фолклендском сражении Битти обнаружил несколько настораживающих моментов. Прежде всего, это огромный расход 305-мм снарядов линейных крейсеров - 1174 (из которых 285 бронебойных). Сражение велось на большой дистанции (в среднем 12 000 м) и на высоких скоростях - параметры современного морского боя, в условиях которого Битти пытался обучать свою эскадру во время маневров в 1913-1914 гг. Подсчитать же точное число попаданий в "Шарнхорст" и "Гнейзенау" не представлялось возможным. Предположительно, каждый из них получил не менее 40. В "Инвинсибл" немцы попали 22 раза, из них двенадцать - 210-мм снарядами. Зато "Инфлексибл" отделался только тремя попаданиями. На обоих кораблях только 1 матрос был убит и 4 ранены. Столь удручающие результаты артиллерийской стрельбы линейных крейсеров явилось красноречивым свидетельством серьезных дефектов существующей системы управления артиллерийским огнем. Однако никаких конкретных шагов по их устранению предпринято не было.