Утром 5 июня Спрюэнс узнал, что Мидуэю уже ничто не угрожает. Базовая авиация провела серию разведывательных полетов и сообщила, что большая часть кораблей противника скрылась. Были замечены лишь 2 группы кораблей. На северо-западе был обнаружен горящий авианосец, а на западе находились 2 «линкора». На самом деле это были поврежденные «Могами» и «Микума». Спрюэнс сначала решил уничтожить авианосец на северо-западе. Он не знал, что самолет-разведчик обнаружил «Хирю», который к этому времени уже ушел под воду.
Во второй половине дня Спрюэнс не получил никакой новой информации и потому решил организовать поиск на большое расстояние пикировщиками, которые будут нести бомбы, чтобы сразу атаковать обнаруженного противника. Браунинг приказал подвесить к SBD 1000-фн бомбы. Пилоты немедленно запротестовали. Они считали, что это слишком большая нагрузка с учетом расстояния, которое им предстояло пролететь. Уэйд МакКласки заспорил с Браунингом на адмиральском мостике. Спрюэнс прекратил жаркую перепалку, сказав: «Я сделаю так, как хотят пилоты». Он приказал отложить взлет на час и вооружить самолеты 500-фн бомбами. Оскорбленный Браунинг покинул мостик «Энтерпрайза», громко ругаясь, и ушел к себе в каюту. Однако немного позднее он спокойно вернулся исполнять свои обязанности.
Начиная с 15.12, авианосцы подняли 2 группы пикировщиков общей численностью 57 машин, которые были направлены на северо-запад. Они пролетели 315 миль, но не обнаружили никого, кроме единственного эсминца. Они атаковали эсминец, но безуспешно. Так как самолеты взлетели очень поздно и находились в воздухе довольно долго, садиться им пришлось уже после наступления темноты. Чтобы облегчить посадку, Спрюэнс приказал осветить полетные палубы, несмотря на риск атак подводных лодок. Посадка прошла успешно. Хотя большинство пилотов не обладали большим опытом, лишь один SBD сел на воду. Опросив вернувшихся летчиков, Спрюэнс так и не мог решить — потоплен вражеский авианосец или нет. Однако он знал, что противник продолжает отход на запад, и решил продолжать погоню, ограничив скорость 15 узлами. Это позволило бы снизить расход топлива, что было важно, так как на эсминцах топливо уже начало подходить к концу. Кроме того, такое решение страховало американцев от неожиданных ночных атак противника.
Утром 6 июня Оперативное Соединение 16 в первый раз за время боя подняло собственные самолеты-разведчики, которые вскоре обнаружили группу японских «линкоров» в 128 милях на юго-запад. В течение дня самолеты «Энтерпрайза» и «Хорнета» провели 3 атаки, обрушив на 2 тяжелых крейсера и 2 эсминца град бомб. В результате несчастный «Микума» был потоплен.
В течение дня Спрюэнс довольно близко подошел к Уэйку, и теперь ему предстояло принять решение — следует ли продолжать двигаться на запад в течение ночи. Если он поступит так, то утром окажется в пределах досягаемости базовых бомбардировщиков с Уэйка. Конечно, ему хотелось нанести еще несколько ударов отходящему вражескому флоту, но существовало много аргументов против этого. Спрюэнс знал, что его летчики сильно устали, а эскадрильи понесли огромные потери. Нехватка топлива вынудила его отправить назад все эсминцы, кроме 4. Тщательно все взвесив, адмирал пришел к выводу, что Оперативное Соединение 16 сделало все возможное. Дальнейшее продвижение на запад означало ненужный риск. «Я чувствовал, что мы уже начали играть с огнем, зайдя так далеко на запад». В 19.07 утомленное, но ликующее Оперативное Соединение 16 повернуло назад и легло на курс 90o, чтобы встретиться с танкерами к северу от Мидуэя.
Третье ключевое решение Спрюэнса — о прекращении боя — тоже было совершенно правильным. Адмирал Ямамото очень надеялся, что базовые бомбардировщики с Уэйка смогут 7 июня нанести удар по американцам. После этого его корабли ночью атакуют противника. Японцы даже попытались обмануть Спрюэнса, передавая по радио открытым текстом призывы на помощь от «поврежденного линкора». Спрюэнс не обратил на них никакого внимания. Как и его отход на восток ночью 4 июня, решение прекратить погоню 6 июня вызвало критику со стороны агрессивных, но недальновидных офицеров. И все-таки эти моменты оставались спорными и продолжали беспокоить Спрюэнса. Лишь в конце 1942 года американская разведка получила точную информацию о планах и действиях японцев, и капитан 2 ранга Лэйтон передал эти сведения адмиралу. Эта информация показала, каких опасностей помогли избежать быстрые и решительные действия Спрюэнса. Благодарный адмирал сказал Лэйтону: «Вы сняли с моих плеч огромный груз».