帶著同樣的自信，十餘架零式戰鬥機徑直衝向來襲的美軍機群，少了己方飛機的“妨礙”，聯合艦隊中的戰鬥艦艇開始組織在中近空組織防空火力，兩艘大和級體型驚人的主炮也昂首轉向了西南方，專為防空作戰設計的散彈不但威力大，射程和散布範圍也是相當強悍的，以至於日本海軍高官曾誇口說，大和級戰列艦就是一個漂浮的鋼鐵要塞，多少艦載機都無法對其構成致命的威脅。
耗費了四萬多噸優質鋼材，加上兩百多門大小口徑的火炮，大和級戰列艦這“鋼鐵要塞”確實名副其實，然而在攻陷旅順要塞之後，日本陸軍將領曾豪言“這個世界上沒有不可攻陷的要塞”，陸海軍相悖的言論雖然是時隔數十年所說，卻依然充滿了諷刺意味。
為了避免在敵人空襲時對航母本身造成毀滅性的打擊，三艘航空母艦上已經掛載炸彈的艦載轟炸機迅即起飛，待到美國轟炸機飛臨艦隊上空，百分之九十的飛機都離開了甲板，僅“隼鷹”號還有最後幾架用於護航的零式戰鬥機仍在等待升空。戰列艦、巡洋艦和驅逐艦的防空炮狂怒地嘶吼著，密密麻麻的炮彈在空中飛竄，然而這樣一張防空火力網還遠遠達不到“疏而不漏”的程度，趁著零式戰鬥機與己方的“野貓”式和“海盜”式護航戰鬥機激烈纏鬥而無法分身，兩隊“無畏”式俯衝轟炸機各自尋找防空火力薄弱處發起攻擊，很不幸的是，日本人並沒有吸取先前的教訓，為航空母艦護航的輕巡洋艦和驅逐艦在對空火力上明顯比戰列艦隊弱。
這一次，“隼鷹”號沒能繼續自己的幸運之旅，它從一開始就被十數架美軍無畏式轟炸機盯上了，為了施放最後幾架零式戰鬥機，它雖然已經加快了航速，卻並沒有大幅度機動轉向規模攻擊，在護航艦艇勉強幹擾前幾架無畏式投彈之後，接連兩枚1000磅的航空炸彈不偏不倚地命中了它寬大的甲板，外傾設計的島式艦橋瞬間遭受嚴重損毀，飛行甲板中部發生爆炸留下的巨大彈坑使得還沒起飛的零式戰鬥機再也無法離開甲板，不僅如此，已經升空的艦載機返航後也隻能前往另外兩艘載機量非常有限的輕型航母降落——這還僅僅是理論上的情況。在不到五分鍾的時間裏，“瑞鳳”號和“翔鳳”號也接連遭到了美軍艦載機的攻擊。在全速機動的情況下，“瑞鳳”號隻吃到了兩枚近失彈，“翔鳳”號的艦員更是被一枚落在甲板上的啞彈驚出了一身冷汗。
對付F4F“野貓”，日本海軍航空兵的零式戰鬥機擁有非常明顯的優勢，但對戰新近服役的“海盜”，日本飛行員們可就要吃力多了。在勢均力敵的戰鬥中，他們在戰損比例上雖然獲得了九比六的勝利，然而阻擊敵方轟炸機、保護己方艦載機這兩項關鍵任務卻沒有一項得以完成。美軍俯衝轟炸機投彈之後便揚長而去，臨時起飛避戰的日軍九九艦爆卻在缺乏掩護的情況下遭到了一小隊“野貓”的攻擊。這情景就如同野貓溜進了養雞場，縱使這些雞擁有尖嘴利爪，卻完全不是貓的對手。在不到半個小時的時間裏，五架“野貓”總共擊落了十二架九九艦爆，日本艦隊的第一波空中反擊剛開始就損失了三分之一的攻擊機，“隼鷹”號的受損更是大幅削弱了他們的後續戰力。
在明知不可為的情況下，已經起飛的九九艦爆和結束了鏖戰的零式戰鬥機依然在艦隊附近集結起來，由9架戰鬥機、19架轟炸機和4架魚雷機組成的攻擊機群遠遠跟著返航的美軍艦載機群朝著西南方向飛去。這一去，大部分飛行員再也無法返回本方艦隊。
與此同時，在“大和”號的作戰指揮室裏，參謀軍官們經過計算後為艦隊指揮官提供了一份時間表：如果雙方艦隊繼續保持目前各自的航向，將有很大的可能在天黑後進入艦炮射程，如果美國艦隊隻是就地機動，而聯合艦隊全速行駛，仍能夠在午夜之後逼近對方的艦隊。
按照日本偵察機飛行員發回的報告，雙方艦隊的戰列艦數量為八比八，不過就艦艇的噸位和火力而言，擁有兩艘大和級、兩艘長門、兩艘伊勢、兩艘扶桑明顯強過僅有部分新式戰列艦服役的美國艦隊。
至於兩艘由德國續建的前英國喬治五世級戰列艦，日本海軍並沒有充分考慮它們的戰術作用，也根本不清楚它們在實戰中能夠發揮多大的作用，畢竟這一級號稱強大的戰列艦不是戰沉就是被俘，從未在真正的海戰中發揮過威力。