В действительности же японская эскадра попросту повернула обратно. Адмирал Шимада мог позволить себе пожертвовать самолетами, только не кораблями, тем более что теперь они были слишком уязвимы. Спешно отступавшего противника обнаружил 20 июня в 15 часов 30 минут пилот патрульного истребителя Роберт Нельсон с «Энтерпрайза». Он тут же радировал авианосцу: «Вижу неприятельскую эскадру. Широта — 15? северная; долгота — 134? 35' восточная». Иными словами, противник находился в 400 милях — более чем в 780 километрах — от американской авианосной группы. «Радио» от Нельсона заставило летчиков «Энтерпрайза» призадуматься: какое решение примет контр-адмирал Митчер, находившийся тогда на борту флагманского авианосца «Лексингтон»? Ведь через три часа стемнеет, а предельная крейсерская дальность полета пикирующих бомбардировщиков и торпедоносцев составляет аккурат 800 морских миль. Так что, отдай Митчер немедленный приказ на взлет, летчикам пришлось бы атаковать японскую эскадру в сумерках, а возвращаться и заходить на посадку — уже ночью и практически с пустыми топливными баками, что, следовательно, исключало всякую возможность захода даже на один посадочный круг в ожидании разрешения на посадку. И это — без учета запасов горючего, необходимого на проведение самой атаки. Вот почему, когда на световых табло появилась предварительная информация, в помещениях для дежурных летчиков на борту «Энтерпрайза» воцарилась мертвая тишина. Итак, цель была определена: японская эскадра, а точнее, японские авианосцы. Местонахождение цели — тоже. Словом, дело оставалось за малым — нанести удар, и как можно скорее. Прозвучала команда «срочно на взлет!», и летчики, уложив карты в планшеты, быстро и без лишних слов направились к выходу на полетную палубу. В 16 часов в воздух поднялись первые самолеты, и моряки, сгрудившись у релингов, как обычно, провожали их долгими взглядами, покуда те совсем не скрылись из вида. После того как полетную палубу покинули последние бомбардировщики, на авианосец опустилась тяжелая, гнетущая тишина.
В радиорубке звучало слабое потрескивание — оно доносилось из двух громкоговорителей: один был настроен на дальнюю радиотелефонную связь, другой — на частоту переговорных устройств самолетов. Первые донесения должны были поступить от командиров авиагрупп. Но в эфире пока было тихо, если не считать привычного жужжания и треска. К тому же в полете летчики старались соблюдать режим полного радиомолчания — до тех пор, пока не выходили на цель. Так что оставалось только набраться терпения и ждать. И вот наконец спустя почти час один из громкоговорителей затрещал громко и непрерывно. Палыш обоих радиооператоров тут же принялись отстукивать ритмичную дробь на клавишах телетайпов. Как раз в это время из репродуктора второго приемного устройства послышался четкий голос: «Всем Скарлетам от Кэти. Уточняю координаты... Всем Скарлетам от Кэти. Уточняю координаты...» Это пилот самолета-разведчика настраивался на связь с приближающимися эскадрильями бомбардировщиков. Судя по уточненным координатам, неприятельская эскадра находилась теперь на 70 миль дальше от того местоположения, которое сообщили летчикам перед вылетом.
Самолеты шли заданным курсом на высоте 2500 метров. Клонившееся к закату ярко-оранжевое солнце нещадно слепило глаза. В 18 часов кто-то из пилотов головной авиагруппы сообщил по радиотелефону: «Прямо по курсу наблюдаю крупное соединение кораблей». Однако он обознался: то было скопление мелких пепельно-серых облаков, зависших почти над самой морской поверхностью. Минут через десять жертвой оптического обмана стал еще один летчик — впрочем, он быстро сообразил, в чем дело. А в 18 часов 15 минут послышался возбужденный голос третьего пилота: «Взгляните-ка лучше вон на те маслянистые разводы». Это означало только одно: корабли неприятельской эскадры совсем недавно производили здесь дозаправку, но, заметив преследователей, были вынуждены ее приостановить и в спешном порядке удирать дальше. Пикирующие бомбардировщики стали медленно набирать высоту, стараясь экономить горючее.