A russa, que vai defrontar a polaca Magdalena Frech ou a americana Amanda Anisimova, utilizou bem o seu estrondoso primeiro serviço durante grande parte do encontro, disparando um total de 18 ases contra dois de Pegula.
Samsonova teve oportunidades suficientes para fechar o primeiro set, mas desperdiçou um total de quatro set points com 5-4 e 6-5, com Pegula a ganhar no tiebreak.
A dupla manteve o serviço até Samsonova quebrar a adversária a 5-5 no segundo set e depois manter o empate.
Pegula foi então quebrada a 2-2 e, apesar de ter tido três oportunidades de break no jogo seguinte, ficou a perder por 4-2.
A jogadora esforçou-se por vencer os três jogos seguintes e chegou mesmo a ter dois match points a 5-4.
Samsonova, no entanto, manteve-se firme para forçar outro tiebreak e conquistou a sua vaga nos quartos no seu primeiro match point.
A tunisina Ons Jabeur, que entrou no sorteio principal como lucky loser, garantiu o seu lugar nos quartos de final com uma vitória por 6-1 e 6-3 sobre a número cinco mundial Jasmine Paolini.
A duas vezes finalista de Wimbledon e vencedora em Berlim em 2022, obteve a sua primeira vitória no top 5 em quase dois anos e parece estar em casa na relva, com o terceiro Grand Slam do ano em Londres a menos de duas semanas de distância.
Foi também a primeira vez desde fevereiro que Jabeur, 61.ª classificada, venceu jogos consecutivos no sorteio principal de um torneio.
Agora, vai enfrentar Marketa Vondrousova ou a russa Diana Shnaider nos quartos.
A oitava cabeça de série, a espanhola Paula Badosa, garantiu a passagem aos quartos de final com uma vitória por 7-6(2) e 6-3 sobre a americana Emma Navarro.
Badosa conseguiu dois breaks no primeiro set para ganhar por 5-2, mas rapidamente deixou escapar essa vantagem, com Navarro a ganhar quatro jogos seguidos para recuperar e forçar um tiebreak.
A espanhola recompôs-se mesmo a tempo de vencer por 7-2.
No segundo set, as duas jogadoras mantiveram o serviço até que Badosa conseguiu um break para ganhar por 5-3 e fechar o jogo no seu primeiro match point.
Jogo de Sabalenka suspenso
No final do dia, Aryna Sabalenka tinha um set contra a suíça Rebeka Masarova quando o jogo foi suspenso devido às condições escorregadias, uma vez que a número um mundial começou a sua época de relva menos de duas semanas após a derrota na final do Open de França.
A cabeça de série, que tinha tirado umas curtas férias na Grécia depois da amarga derrota em três sets contra Coco Gauff em Paris, parecia à vontade na superfície, assumindo rapidamente uma vantagem de 3-0.
Nunca foi realmente incomodada pela suíça, que servia muito bem, e quebrou-a novamente para fechar o set por 6-2, quando Masarova enviou um forehand para fora.
Mas o jogo foi interrompido depois de breves discussões com as jogadoras, com os organizadores a dizerem que as condições estavam a ficar demasiado escorregadias em algumas zonas do campo à medida que o sol se punha e a humidade aumentava.
Sabalenka não pareceu concordar, perguntando ao oficial do torneio a certa altura: "Então estão a parar o jogo?"
A vencedora do encontro que será retomado quinta-feira irá defrontar a checa Katerina Siniakova ou a número 11 mundial Elena Rybakina do Cazaquistão nos quartos de final.