В 21.20 «Илластриес» снова развернулся против ветра, и начала взлетать вторая волна. Ее возглавлял командир 819-й эскадрильи капитан-лейтенант Дж. У. Хэйл. На сей раз дела пошли не так гладко, как при взлете первой волны. 7 из 9 самолетов стартовали успешно, восьмой — L5F — начал выруливать к осевой линии полетной палубы, когда девятый и последний самолет — L5Q — тоже начал движение с противоположного борта. Два самолета столкнулись и сцепились крыльями. Они успели выключить моторы, пока палубная команда распутывала «авоськи». Плоскости L5F потеряли несколько кусков обшивки, лопнули некоторые растяжки. Однако L5Q остался цел. После совещания между капитаном 1 ранга Бойдом и капитаном 2 ранга Робертсоном L5Q получил разрешение на взлет. L5F было решено спустить в ангар для ремонта. К этому времени Хэйл уже начал удивляться, что случилось с двумя пропавшими самолетами. Потом он увидел, что в воздухе находятся 8 «Суордфишей», и сигнальный прожектор передал приказ «Выполнять!» Тогда Хэйл понял, что с L5F что-то не в порядке. Время было 21.45.
8 самолетов клином летели на восток уже 20 минут, когда отказала подвеска дополнительного бака на L5Q. В варианте бомбардировщика бак подвешивается снаружи, а не в кабине наблюдателя, как на торпедоносце. Поэтому он сразу полетел вниз, мотор заглох, и самолет начал терять высоту. Однако его пилот сумел выправить машину, снопа запустить мотор, но ему пришлось повернуть назад. Авианосец встретил его зенитным огнем, который прекратился после сигнальной ракеты. «Суордфиш» сел благополучно.
В 22.50 небо очистилось, и Хэйл поднял свою группу на высоту 8000 футов. Через 20 минут он заметил разноцветную пирамиду зенитных снарядов, которые выплевывали батареи Таранто. Его наблюдатель, лейтенант Г.Э. Карлайн, определил положение по лучу маяка Сайта Мария ди Леука на восточном берегу залива. Самолеты находились в 15 милях от берега. Итальянские шумопеленгаторные посты засекли шум их моторов. Зенитные батареи принялись палить с удвоенной энергией, но снаряды бесцельно рвались в воздухе. В 23.50 Хэйл повернул на северо-восток, а через 5 минут отделил 2 самолета-осветителя — L5B лейтенанта Р.У.И. Гамильтона (наблюдатель суб-лейтенант Дж. Р. Уикс) и L4F лейтенанта Р. Г. Скелтона (наблюдатель суб-лейтенант Э.Э. Перкинс). Пальба итальянских зениток ненадолго затихла,
но когда эти 2 самолета подошли к восточному берегу бухты, возобновилась. Гамильтон выпустил 16 осветительных ракет с интервалом 15 секунд, Скелтон добавил к ним еще 8 ракет. Потом эти самолеты атаковали с разных направлений нефтехранилище. Бомбы вызвали небольшой пожар, и самолеты легли на обратный курс к авианосцу.
5 торпедоносцев теперь находились у северного берега бухты. На них обрушилась вся ярость огня береговых батарей, к которым присоединились корабли. Самолет L5A (Хэйл) прошел над мысом Рондинелла на высоте 5000 футов, скользя из стороны в сторону, чтобы уклониться от огня, направленного на него. Воздух наполняли клубы дыма от взорвавшихся во время первой атаки боеприпасов. Дым щипал горло и нос. Хладнокровно Хэйл выбрал в качестве цели «Литторио». Снизившись до высоты 30 футов над водой, он пошел прямо на линкор. Торпеда была сброшена с расстояния 700 ярдов. Хэйл круто положил на правое крыло, едва не врезался в аэростат, но благополучно выскочил.
Самолет Е4Н лейтенанта Г.Н. Бейли (пилот) и лейтенанта Г.Дж. Слотера (наблюдатель) проследовал за командиром над мысом Рондинелла, но больше о нем ничего не известно. Итальянские донесения говорят, что 1 самолет был сбит западнее крейсера «Гориция». Возможно, это и был пропавший «Суордфиш».
Самолет L5H лейтенанта К.С.К. Ли (пилот) и суб-лейтенанта П.Д. Джонса (наблюдатель) последовал за командиром, но натолкнулся на плотный зенитный огонь. Он описал полный круг вправо, потерял на этом хитром маневре высоту и проскочил под разрывами. Спустившись к воде, Ли заметил у северного берега бухты линкор типа «Кавур» и сбросил торпеду с расстояния 800 ярдов. Она попала в правый борт «Кайо Дуилио» напротив башни В на глубине 9 метров. Едва не врезавшись в мачту рыбацкой лодки, Ли провел самолет между крейсерами «Зара» и «Фиуме», орудия которых упрямо стреляли по нему. А потом он благополучно ушел над северной оконечностью острова Сан-Пьетро.