Событием же, отвлекшим ударные авианосцы Нагумо от поддержки и прикрытия десанта, стал запоздалый налет американских палубных самолетов. Флэтчер, отразив первый удар японцев и наведя кое-какой порядок на поврежденных кораблях, принялся лихорадочно формировать ударную группу из всего, что оказалось под рукой. Основу, наспех собранной ударной волны, составили торпедоносцы и пикировщики «Энтерпрайза», дозаправившиеся и перевооружившиеся после утренних разведывательных полетов или вовсе не принимавшие пока участия в боях, а также самолеты с «Лексингтона» и «Саратоги», не включенные по различным причинам в группу, потопившую «Рюдзё» и ещё не вернувшуюся на свои авианосцы.
Из-за поспешности, сформировать ударную группу толком не удалось — истребители, торпедоносцы и пикировщики отправлялись в полет сами по себе, растянувшись по фронту и высоте. В результате вместо массированного удара получилась хаотическая атака отдельных эскадрилий, не согласованная по времени и без всякого намека на координацию действий различных типов самолетов. Тем не менее, даже такой налет дал ощутимый результат.
Пикировщикам с «Энтерпрайза» удалось прорваться через истребительный заслон и заградительный огонь зениток и атаковать флагман Нагумо. «Сёкаку» получил три прямых попадания, разворотивших ему всю носовую часть полетной палубы и вызвавших обширный пожар на ангарной. О том, чтобы принимать и выпускать самолеты теперь не могло быть и речи. Еще больше отличились пикировщики с «Саратоги», хотя в данном случае им просто повезло — они подошли к месту последними и попали в своеобразное «окно», образовавшееся в японском истребительном барраже. Эскадрилья «Wildcat» с «Лексингтона», подошедшая ранее, связала боем большую часть «Зеро», а оставшиеся японские истребители были увлечены преследованием остатков изрядно потрепанной торпедоносной эскадрильи «Энтерпрайза». Так что подоспевших к концу драки пикировщиков, встретил только редкий зенитный огонь — большинство зенитчиков и наблюдателей тоже следили за низколетящими торпедоносцами. Промахнуться в таких условиях, было бы сродни чуду, но опытные пилоты «Саратоги» не оставили японцам и тени шанса. Когда грохот бомб и вой выходящих из пике самолетов остался позади, «Сорю», ставший мишенью этой атаки, пылал от носа до кормы, получив попадания сразу пяти тысячефунтовых бомб.
Самим американцам пришлось еще хуже. Ко времени подхода второй японской волны, большая часть истребителей воздушного барража вынуждена была вернуться на свои авианосцы для дозаправки, так что японцы на этот раз смогли сравнительно легко прорваться к своим целям. Тяжелее всех пришлось «Энтерпрайзу», так как еще в первом налете он лишился части зенитной артиллерии из-за попадания японской бомбы в правый кормовой спонсон пятидюймовых орудий. Теперь авианосцу пришлось еще хуже — первая же попавшая в него бомба, вывела из строя рулевую машину, корабль потерял управление и начал описывать циркуляцию. После этого его судьба была практически предрешена. Гигантский неуправляемый авианосец, словно взбесившийся мастодонт, носился кругами, разгоняя корабли своего эскорта, и представлял из себя просто идеальную цель для японских торпедоносцев, которые не замедлили воспользоваться своим шансом. В правый борт «Big E» одна за другой ударили три торпеды, что привело к затоплению машинного и котельного отделений, авианосец стал стремительно терять ход.
Считая судьбу «Энтерпрайза» предрешенной, японские летчики переключились на другие американские корабли, в первую очередь на, оказавшийся ближайшим к тонущему авианосцу, линкор «Норт Каролина». Однако тут пилоты «Кидо Буттая» встретили более чем достойный отпор. Этот ветеран Алеутского сражения, чье зенитное вооружение было дополнительно усиленно во время недавнего ремонта, встретил атакующие самолеты невероятно плотным огнем, нанеся противнику весьма тяжелые потери. Полностью избежать повреждений линкору не удалось, но атаку он отразил, не потеряв при этом боеспособности. Попадание сбитого японского бомбардировщика в кормовой мостик «Норт Каролины» смотрелось, конечно, очень эффектно, но никакой непосредственной угрозы кораблю не несло, как и две четвертьтонные бомбы, угодившие в центральную часть корабля. Линкор сохранил ход и большую часть зенитного вооружения и вплоть до конца налета продолжал изрыгать в небо тысячи зенитных снарядов, напоминая, по выражению японских летчиков, действующий вулкан.