11時39分，規模最大的日機第二攻擊波再度被美國戰機攔截，美國f6f戰機圍著技術欠佳、性能落伍的日機窮追猛打，演變成空中大屠殺，至少70架日機在這波攔截中被擊落。
美國飛行員興奮異常，其中一名飛行員興奮的大叫道：““這多像古代獵殺火雞的戰場啊！”
從這天開始，這場空戰被命名為馬利亞那獵火雞大賽。
不過，並不是所有的日軍戰機都被擊落，總共有20架日機突破重圍，然而，其中的14架接著又被第7支隊的防空炮火擊落，一架天山式魚雷機撞在戰列艦印第安納號水線附近，但魚雷未爆炸；另有6架彗星式俯衝轟炸機在正午時對第2支隊展開攻擊，一枚炸彈在黃蜂號上空爆炸，兩枚炸彈在邦克山號近處海中爆炸，兩艦受損輕微。第3支隊遭受幾架魚雷機攻擊，企業號躲掉一枚魚雷，其它飛機則被美國防空炮火打退。
日軍戰機在第二波攻擊中損失慘重，總計第二波日機128架共折損97架，另外僥幸逃生的31架則返回小澤艦隊，而美軍卻幾乎未受損失，可見，此時雙方裝備與飛行員的素質，已完全不在一個等級數量之上了。
隨後，日軍與美軍又在空中與海上進行了數次大戰，19日當天戰鬥結束時，戰役結果已大致分曉。小澤艦隊被美國潛艦擊沉兩艘大型航空母艦，派出的326架艦載機中僅130架返回日本航空母艦，加上角田在關島折損的50架及隨大鳳、翔鶴沉沒的飛機，日本總損失315架。美方取得史上最大艦載機空戰的壓倒性勝利，空戰中僅僅損失23架，6架飛機在操作意外中損毀，此外僅有兩艘航艦、兩艘戰鬥艦受到輕微損傷。
經此重創，日軍殘存的海空軍狼狽逃走，再次受到美軍的追擊，受到第二次打擊，整個戰役下來，美國第五艦隊第58特遣艦隊在這場海戰中重創日本海軍主力第一機動艦隊，一舉奪得西太平洋的製海權同時鞏固在塞班建立起的陣地，美軍僅付出76人陣亡、損失123架飛機、四艘軍艦輕傷的極小代價，給予敵人三艘航空母艦、兩艘油輪及600架飛機的巨大傷害。戰役中，日軍航空母艦3艘、油艦2艘被擊沉，航空母艦4艘以及戰列艦、巡洋艦、油船各1艘被擊傷，損失飛機395架；美軍航空母艦2艘、戰列艦2艘、巡洋艦1艘受輕傷，損失艦載機126架。整個馬裏亞納群島，完全孤立於美軍的攻擊之下。
從此之後，日軍在太平洋戰場，完全陷入了被動挨打之中。
馬裏亞納海戰之後，美軍開始向馬裏亞納群島開始了登陸作戰，麥克阿瑟，是不會將到手的榮耀讓給中國人的。
戰前，麥克阿瑟對本次戰役進行了分析，他認為，奪取塞班島是本次戰役勝利的關鍵，所以麥克阿瑟決定，集中兵力，先戰領塞班島，打破日本的防禦圈兒。
塞班島是馬裏亞納群島的第二大島，長約21公裏，寬4公裏至8公裏不等，麵積約184平方公裏，地勢中央高四周低，島上多山峰、丘陵、溝壑、岩洞，製高點是島中央海拔450米的塔波喬峰，島西海岸有一條覆蓋整個海灘的珊瑚礁，加拉潘角將其一分為二，北麵形成天然良港——塔那潘港，該港也是塞班島以及馬裏亞納群島的經濟、文化中心。
南麵為平坦的馬基奇思海灘，是理想的登陸灘頭。日軍在塞班島上建有三個機場，南麵的阿斯利洛機場始建於三十年代，經過擴建，現可起降任何機型的飛機，是島上的主要機場。附近的恰蘭卡諾阿機場是簡易機場，隻能起降小型飛機。
北麵的馬皮機場，跑道較短，作為戰鬥機緊急著陸的備降機場。
塞班島不僅是日軍在馬裏亞納群島的中心島嶼，還是中太平洋地區的防禦核心，其陸軍第三十一軍軍部和海軍中太平洋艦隊司令部都設在該島。
自1944年春起，日軍就開始向塞班島增派部隊，加強防禦力量，但美軍封鎖嚴密，途中遭到了很大損失。
截至美軍登陸前夕，日軍在塞班島上兵力是陸軍步兵第四十三師團、步兵獨立混成第四十七旅團、工兵獨立第七聯隊、坦克第九聯隊、山炮獨立第三聯隊和高炮第二十五聯隊等部，共2.8萬人。
火炮211門，坦克39輛，海軍有第五水警區的第五十五警備隊和橫須賀第一海軍陸戰隊等部，共1.5萬人，火炮49門，坦克10輛，合計總兵力4.3萬，火炮260門，坦克49輛。