3月底，“薩拉托加”號航母離開地中海回國，“珊瑚海”號、“美國”號航母2個戰鬥群移至地中海西部海域遊弋，繼續保持對利比亞的威懾。4月2日，美國1架波音 727客機被炸；3天後，西柏林一家有許多美國人聚集的舞廳被炸。美國認為這兩起爆炸事件均為利比亞所策劃。“草原烈火”作戰之後不到20天，美國又發動一場針對利比亞的更大規模的軍事打擊——代號為“黃金峽穀”的作戰計劃。4月14日，以“珊瑚海”號、“美國”號航母為核心的特混編隊32艘艦船搭載160架艦載機就位於地中海中部距利比亞海岸500千米的海域，虎視眈眈。印度洋上的“企業”號航母戰鬥群從印度洋火速駛向阿拉伯海，做好隨時向地中海方向靠攏增援的準備。15日淩晨1時20分，航母特混編隊上空，即將參戰的艦載攻擊機機群，與從5000千米外英國基地出發、沿途經過3次空中加油飛來的美國空軍戰鬥轟炸機機群準時準點會合。聯合攻擊兵力有：海軍A-6艦載攻擊機 15架、A-7艦載攻擊機6架、FA-18艦載戰鬥機6架、EA-6B式艦載電子幹擾機6架；空軍PB-111戰鬥轟炸機22架、 EF-111電子幹擾機6架。另有百餘架艦載戰鬥機擔負空中警戒和伴隨掩護。攻擊目標分別鎖定在的黎波裏和班加西兩地。
1時48分，預先突擊開始。A-7攻擊機、FA-18戰鬥機、EA-6B電子幹擾機分成兩個攻擊方向，向的黎波裏和班加西周圍的雷達站發射“百舌鳥”和“哈姆”反輻射導彈50枚，直接摧毀5座，其餘雷達站被迫關機，切斷了利比亞防空係統預警信息源，導致整個防空係統徹底癱瘓。EA-6B電子幹擾機與EF-111式電子幹擾飛機繼續對的黎波裏、班加西兩地的雷達和通信設施進行電子幹擾。
1時54分，主要突擊行動開始。A-6攻擊機在班加西方向，分為2組行動：8架攻擊貝尼納空軍基地，7架攻擊“民眾國”兵營。FB-111戰鬥轟炸機在的黎波裏方向，分為3組行動：8架攻擊利比亞領導人卡紮菲的住所和阿齊齊耶兵營，每架攜帶4枚2000磅激光製導炸彈；5架攻擊的黎波裏國際機場軍用區，每架攜帶12枚500磅激光製導炸彈；3架攻擊西迪比拉爾港兵營“突擊隊訓練中心”，每架攜帶12枚500磅激光製導炸彈。2時11分，曆時17分鍾的主要空襲行動結束。除1架FB-111式戰鬥轟炸機被地麵炮火擊落之外，其餘參加空襲的飛機全部安全返航。
此次短暫的空襲行動，美軍投擲了150噸炸彈，按預先計劃命中、摧毀了各主要突擊目標，造成嚴重破壞和傷亡。由多軍種、多機種組成的空中攻擊兵力在時間和空間上的協同配合，及其攻擊效果都達到了極為精密準確的程度，開創了“外科手術”式打擊的先例。
六、海灣建奇功
英國作者安東尼·普雷斯頓在《航空母艦》一書中介紹說：“美國海軍的航母一如既往地最先抵達現場。除此之外，還有充分的證據可以證明，這些航母在當時還是唯一能夠阻止伊拉克進一步侵入沙特阿拉伯的手段。”事實正是如此。
當伊拉克軍隊越過國境線侵入科威特的當晚，正在印度洋迪戈加西亞島附近海域執勤的“獨立”號航母最先接到國防部命令，火速駛近阿曼灣，8月7日抵達海灣入口處的預定陣位。在地中海執勤的“艾森豪威爾”號航母於8月8日接到部署海灣的命令，11日穿越蘇伊士運河進入紅海。“薩拉托加”號航母於8月7日駛離美國東海岸向海灣進發，8月22日進入紅海；“肯尼迪”號航母於8月15日駛離美國西海岸向海灣進發，9月14日通過蘇伊士運河進入紅海；很快，美國在中東地區集結了4個航母戰鬥群，對伊拉克形成直接、有力的軍事威懾，實現了阻止伊拉克進一步進攻沙特阿拉伯的戰略意圖。
而後，美國繼續抽調航母部署到海灣地區：“中途島”號航母於10月2日駛離日本橫須賀基地，11月1日抵達海灣；“突擊者”號航母於12月8日開始部署，1991年1月12日進入北阿拉伯海陣位；“羅斯福”號航母於12月8日離開諾福克，1991年1月14日通過蘇伊士運河進入紅海，戰爭爆發前到達阿拉伯海陣位；“美國”號航母於12月8日離開諾福克，1991年1月15日經蘇伊士運河進入紅海；2月7日離開紅海，2月15日抵達波斯灣。
海灣戰爭前後，美國海軍先後一共出動了8艘航母。“獨立”號和“艾森豪威爾”號航母中途撤離，未參加實際作戰；此後，海灣地區部署的美軍航母維持在6艘，參加實際作戰的也就是這6艘。此外，英國在海灣部署了“皇家方舟”號航母，法國在海灣部署了“克萊蒙梭”號、“福煦”號航母。
在航母部署過程中以及部署就位之後，美國還同時實現了另—個戰略目標——控製海上交通線，為地麵部隊和空軍部隊投入戰區提供掩護，保證了占作戰裝備、物資和人員總運量 90％的海上運輸安全、暢通。