斯普魯恩斯立即下令艦上所有能參戰的俯衝轟炸機全部起飛。麥克拉斯基攻擊“加賀號”時胳膊受了傷，這次未能參戰，所以指揮混合機群的任務就交給了職務和資歷僅次於他的vs-6的加拉赫。加拉赫所率領的飛機總共24架，其中11架載單重1000磅的炸彈，其餘飛機載單重500磅的炸彈。除了他自己的飛機外，還有5架是vs-6的，4架是vb-6的，其餘14架是“約克城號”上的vb-3副中隊長沙姆韋海軍上尉屬下的飛機。15時50分，全部飛機都已從 “企業號”起飛、撲向目標。由於要優先考慮保衛特混艦隊，所以沒有派戰鬥機為之護航。 [ 註：沙姆韋的vb-3報告；1942年6月21日vs-6中隊長給“企業號”艦長的有關6月4—6日的作戰報告。以下稱vs-6作戰報告；“中途島海戰分析”，第140頁。 ]
攻擊飛機起飛後，斯普魯恩斯給弗萊徹打信號說：“第十六特混艦隊的機群現正攻擊你部偵察機發現的那艘航空母艦……對我還有何指示？”如此彬彬有禮的請示使弗萊徹必須作出抉擇。他不能靠遙控對航空母艦的戰鬥進行戰術指揮，不能在信號通訊、閃光通訊和無線電聯絡這些繁文縟節上浪費寶貴的時間。他要麽率參謀人員上“大黃蜂號”，要麽授權斯普魯恩斯。前者要花很多時間，等於徹底改組特混艦隊。所以實際上他別無選擇。他毫不計較個人得失，立即打信號說；“沒有。同意你們的所有行動。” [ 註：《珊瑚海海戰、中途島海戰及潛艇作戰》，第141頁注；《轉折點》，第125—126頁；《斯普魯恩斯》，第49頁；《驚人的勝利》，第231—232 頁。關於這次戰鬥，不同的材料中所用的名詞術語和所給的時間略有不同。如，“中途島海戰分析”第142頁上說收電時間為18時16分。這時對“飛龍號”的攻擊早已結束，(史密斯說戰鬥發生在飛機起飛過程中。) ]
這段時間正是山口春風得意之時。雖然他損失了包括友永在內的全部5架轟炸機，還有包括森茂在內的大部分零式機(返回的飛機隻有3架)，但他對兩次空襲的戰果仍很滿意。他正打算把美國人的殘兵敗將統統消滅，一麵忙著向南雲報告，一麵準備發動第三次攻擊。 [ 註：橋本的陳述。 ] “飛龍號”在海上劈波斬浪、往返馳騁。它從“長良號”旁邊駛過，艦上所有飛機都作好了起飛準備，艦員們以及被救上艦的其他人齊聲高呼：“‘飛龍號’，要報仇雪恨！” [ 註：“悲劇之戰”。 ]
15時31分，山口向南雲報告：“在我們與我試驗13型艦載轟炸機取得確實聯繫後，我們計劃用現存全部兵力(轟炸機5架、魚雷機5架、戰鬥機10架) 於黃昏時發起進攻以殲滅殘敵。”山口的樂觀似乎很滑稽可笑，其實不然，因為他確信他的飛機已擊沉或重創了2艘美航空母艦。犯這種錯誤也很自然，因為他的第一波攻擊飛機報告說一艘航空母艦起火，第二波飛機在空中又觀察到一艘似乎並未受創的航空母艦。16時，山口向南雲發信號，明確表達了自己的見解：“第二波攻擊的結果：一艘“企業”級航空母艦肯定中了兩枚魚雷(並非上次報告說過的那艘遭到轟炸的航空母艦)。” [ 註：日本的敘述，第27頁。 ]
山口還有個把小時可以自我陶醉一下。16時45分，加拉赫的機群發現“飛龍號”及其護航部隊在大約30海裏之外，同時發現南邊海天相接處裊裊升起的3柱濃煙， [ 註：1942年6月10日vb-6中隊長向“企業號”艦長報告6月4—6日的作戰。以下稱vb-6作戰報告。 ] 19時01分，“築摩號”發現左舷方向有敵機，正好在“飛龍號”上方。 [ 註：日本的敘述，第29頁。 ] 這時山口的幾架零式機已急忙起飛攔截。加拉赫當機立斷，下令“企業號”的飛機隨他一起攻擊“飛龍號”，讓沙姆韋率“約克城號”的14架飛機去解決附近的一艘戰列艦。 [ 註：“中途島海戰分析”，第141頁。 ] 這項決定非常愚蠢，因為在主攻目標一根毫毛還沒傷著的情況下，他就把半數以上的攻擊飛機調作他用了。加拉赫真不該那麽走運。
在“長良號”上，牧島不忍再看，閉起了雙眼。 [ 註：“悲劇之戰”。 ] 加拉赫對準“飛龍號”淺黃色甲板上鮮紅的圓圈直衝而下。飛行甲板的一號位上停著“蒼龍號”的特別試驗飛機。它剛完成首次偵察任務返航。正準備率第三波飛機去攻擊美特混艦隊。“飛龍號”令人不可置信地來了個急轉，加拉赫的瞄準撲了空。他努力想把炸彈扔下去，而不是投下去，結果腰部扭傷。 [ 註：巴德對加拉赫的採訪。 ] 炸彈落在“飛龍號”後邊的海裏，沒造成任何破壞。隨後的兩架飛機投下的兩顆炸彈也沒有中的。 [ 註：日本的敘述，第54頁。 ]
沙姆韋發現這些炸彈近距脫靶，不等成命撤銷就率領他的飛機，拋開戰列艦，向航空母艦發起衝擊。在當天戰鬥中，美軍十分走運，這要歸功於下級軍官又一次表現出靈活的反應和積極主動的精神。究竟是像沙姆韋所說的由vs-3首先命中“飛龍號”，還是由其它vs-6的飛機首先命中，現已無法查明。 [ 註：“指揮問題研究”第31頂。 ]
4顆炸彈相繼擊中艦首。 [ 註：日本的敘述，第54頁。 ] 第一顆炸彈把前升降機連根拔起，阻斷了艦橋至艦首的通路。烈火蔓延，封住了通道，不斷爆炸產生的碎片四下橫飛。加來艦長進退維穀。為避免再度中彈他隻好全速前進，但由此而產生的風卻助長了火勢向全艦蔓延。牧島的好奇戰勝了理智，當他睜眼看時，他發現“飛龍號”從艦首至艦尾一片大火，但是它仍然“像頭髮了狂的牛一樣拚命地奔跑”。 [ 註：“悲劇之戰”；久馬的陳述；橋本的陳述。 ]
攻擊飛機起飛後，斯普魯恩斯給弗萊徹打信號說：“第十六特混艦隊的機群現正攻擊你部偵察機發現的那艘航空母艦……對我還有何指示？”如此彬彬有禮的請示使弗萊徹必須作出抉擇。他不能靠遙控對航空母艦的戰鬥進行戰術指揮，不能在信號通訊、閃光通訊和無線電聯絡這些繁文縟節上浪費寶貴的時間。他要麽率參謀人員上“大黃蜂號”，要麽授權斯普魯恩斯。前者要花很多時間，等於徹底改組特混艦隊。所以實際上他別無選擇。他毫不計較個人得失，立即打信號說；“沒有。同意你們的所有行動。” [ 註：《珊瑚海海戰、中途島海戰及潛艇作戰》，第141頁注；《轉折點》，第125—126頁；《斯普魯恩斯》，第49頁；《驚人的勝利》，第231—232 頁。關於這次戰鬥，不同的材料中所用的名詞術語和所給的時間略有不同。如，“中途島海戰分析”第142頁上說收電時間為18時16分。這時對“飛龍號”的攻擊早已結束，(史密斯說戰鬥發生在飛機起飛過程中。) ]
這段時間正是山口春風得意之時。雖然他損失了包括友永在內的全部5架轟炸機，還有包括森茂在內的大部分零式機(返回的飛機隻有3架)，但他對兩次空襲的戰果仍很滿意。他正打算把美國人的殘兵敗將統統消滅，一麵忙著向南雲報告，一麵準備發動第三次攻擊。 [ 註：橋本的陳述。 ] “飛龍號”在海上劈波斬浪、往返馳騁。它從“長良號”旁邊駛過，艦上所有飛機都作好了起飛準備，艦員們以及被救上艦的其他人齊聲高呼：“‘飛龍號’，要報仇雪恨！” [ 註：“悲劇之戰”。 ]
15時31分，山口向南雲報告：“在我們與我試驗13型艦載轟炸機取得確實聯繫後，我們計劃用現存全部兵力(轟炸機5架、魚雷機5架、戰鬥機10架) 於黃昏時發起進攻以殲滅殘敵。”山口的樂觀似乎很滑稽可笑，其實不然，因為他確信他的飛機已擊沉或重創了2艘美航空母艦。犯這種錯誤也很自然，因為他的第一波攻擊飛機報告說一艘航空母艦起火，第二波飛機在空中又觀察到一艘似乎並未受創的航空母艦。16時，山口向南雲發信號，明確表達了自己的見解：“第二波攻擊的結果：一艘“企業”級航空母艦肯定中了兩枚魚雷(並非上次報告說過的那艘遭到轟炸的航空母艦)。” [ 註：日本的敘述，第27頁。 ]
山口還有個把小時可以自我陶醉一下。16時45分，加拉赫的機群發現“飛龍號”及其護航部隊在大約30海裏之外，同時發現南邊海天相接處裊裊升起的3柱濃煙， [ 註：1942年6月10日vb-6中隊長向“企業號”艦長報告6月4—6日的作戰。以下稱vb-6作戰報告。 ] 19時01分，“築摩號”發現左舷方向有敵機，正好在“飛龍號”上方。 [ 註：日本的敘述，第29頁。 ] 這時山口的幾架零式機已急忙起飛攔截。加拉赫當機立斷，下令“企業號”的飛機隨他一起攻擊“飛龍號”，讓沙姆韋率“約克城號”的14架飛機去解決附近的一艘戰列艦。 [ 註：“中途島海戰分析”，第141頁。 ] 這項決定非常愚蠢，因為在主攻目標一根毫毛還沒傷著的情況下，他就把半數以上的攻擊飛機調作他用了。加拉赫真不該那麽走運。
在“長良號”上，牧島不忍再看，閉起了雙眼。 [ 註：“悲劇之戰”。 ] 加拉赫對準“飛龍號”淺黃色甲板上鮮紅的圓圈直衝而下。飛行甲板的一號位上停著“蒼龍號”的特別試驗飛機。它剛完成首次偵察任務返航。正準備率第三波飛機去攻擊美特混艦隊。“飛龍號”令人不可置信地來了個急轉，加拉赫的瞄準撲了空。他努力想把炸彈扔下去，而不是投下去，結果腰部扭傷。 [ 註：巴德對加拉赫的採訪。 ] 炸彈落在“飛龍號”後邊的海裏，沒造成任何破壞。隨後的兩架飛機投下的兩顆炸彈也沒有中的。 [ 註：日本的敘述，第54頁。 ]
沙姆韋發現這些炸彈近距脫靶，不等成命撤銷就率領他的飛機，拋開戰列艦，向航空母艦發起衝擊。在當天戰鬥中，美軍十分走運，這要歸功於下級軍官又一次表現出靈活的反應和積極主動的精神。究竟是像沙姆韋所說的由vs-3首先命中“飛龍號”，還是由其它vs-6的飛機首先命中，現已無法查明。 [ 註：“指揮問題研究”第31頂。 ]
4顆炸彈相繼擊中艦首。 [ 註：日本的敘述，第54頁。 ] 第一顆炸彈把前升降機連根拔起，阻斷了艦橋至艦首的通路。烈火蔓延，封住了通道，不斷爆炸產生的碎片四下橫飛。加來艦長進退維穀。為避免再度中彈他隻好全速前進，但由此而產生的風卻助長了火勢向全艦蔓延。牧島的好奇戰勝了理智，當他睜眼看時，他發現“飛龍號”從艦首至艦尾一片大火，但是它仍然“像頭髮了狂的牛一樣拚命地奔跑”。 [ 註：“悲劇之戰”；久馬的陳述；橋本的陳述。 ]