"Duilio", nu flagskibet i den italienske flåde, sejlede den 29. november for at dække en italiensk konvoj til Nordafrika. Hun blev eskorteret af krydseren og seks destroyere. Hun sejlede igen den 13. december for at dække konvojen M41; den italienske flåde blev tvunget til at afbryde konvojens eskorte efter at være blevet torpederet. "Duilio" vendte tilbage til havnen den 14. og rejste for at dække konvojen M42 to dage senere. Hun var stationeret syd for Messina med tre krydsere og fire destroyere. Under konvoieoperationen angreb britiske styrker, hvilket resulterede i det første slag ved Sirte
, men "Duilio" gruppe var for langt væk til at engagere Royal Navy. Hun vendte tilbage til Taranto den 19. december. Hun eskorterede konvoj M43 den 3.-6. januar 1942, som med succes nåede Tripoli uhindret. Konvoj T18 fulgte den 22.-5. januar, og fire af de fem transporter i konvojen nåede Tripoli.