Chefiou a segunda revolta da armada em 6 de setembro de 1893, quando quinze navios da marinha, ancorados na baía da Guanabara, ameaçaram bombardear a cidade do Rio de Janeiro, se o presidente Floriano Peixoto não convocasse novas eleições, pois com a renúncia de Deodoro da Fonseca, Floriano deveria, de acordo com a constituição, convocar novas eleições presidenciais (pois Deodoro não havia cumprido a metade do mandato). Deixou o almirante Saldanha da Gama no comando e partiu para tentar o levante no Sul, conseguindo tomar Santa Catarina, a revolta da armada foi derrotada, Custódio de Melo tentou atacar o Rio Grande do Sul, mas fracassou, exilou-se então em Buenos Aires, retornando ao Brasil com a anistia, e morreu na cidade do Rio de Janeiro em 15 de março de 1902.