面对美军战斗机分队的拦截，日军机群指挥官深川静夫大尉在看清楚敌人的数量后，立即组织飞机反击。不过已经是失了先手，当日军飞机企图集中起来对抗数量比自己少的美军战斗机时。美军战斗机分队在指挥官威尔逊少校的指挥下，立即又改变了打法，避开那些已经空中靠拢的日军飞机，两架战斗机协同追击一架落单的日军轰炸机。让日军组织反击的难度加大，打也不是不打也不是。
空战本来就是在分秒之间就决定胜负，一来二去，又有两架日军飞机被击落了，加上一照面被击落的三架，日军这批飞机只剩下1。
“双面人呼叫方舟，蔷薇正在追击敌机，请增派飞机前来。”还算日军机群的指挥官没有忘记他们的任务是轰炸美军舰队而不是同美军战斗机对抗，日军深川静夫大尉立即命令所有飞机放弃反击，继续拼命向美军舰队方向全速飞去。威尔逊少校不得不一边带领分队衔尾追击，一边向地面引导指挥官喊话。
虽然美军的第三波战斗机群先后起飞了近80架，但因为从多个方向不同空域小股分队地袭击美第58特混编队，地面不得不把陆续起飞的战斗机也分散开来对付日军的轰炸机，第二道防御线实质上并不是太严密。这也是没有办法的事情，毕竟天空的三维防御比起地面的平面防御要难上数倍。
为了摆脱尾随攻击的美军战斗机，余下地日军1架轰炸武士道捍不畏死的精神，向已经出现在视线可及范围内的美军舰队狂飞而去。对美军战斗机从背后射来的航炮子弹完全无视。
“快快，全速追击敌轰炸机。”尽管威尔逊少校通过无线电大声地命令分队各机组人员在后面穷追猛打，但发生在天空中的战斗，就算是老鹰抓麻雀，也是逃的一方相对占主动的。
在空中视线可及的距离，对于飞机的速度来说，只是两三分钟就能到达。在又被美军战斗机击落两架后，日军轰炸机终于飞临美战舰的上空。迎接它们地是美军战舰强大而密集的对空火力网，原来日军这队成功突防的轰炸机，遇到的是美军由快速战列舰7艘、重巡洋舰4和驱逐舰14艘所组成的临时炮击编队。美军的航空母舰特混大队还在该编队后方15至0海里距离。
纯炮舰编队的对空火力可不是一般的强悍。所有舰载高射炮加起来的数量远远超过100，就算炮手们不瞄准，随意向天上射击，也能构成一张铺天盖地的密集火力网.光是因火炮发射而产生地硝烟，弥漫开来也遮住了一片天空。
面对这样的情形，日军飞机可以作出两个选择，一是就近强行攻击美军在主力舰，二是继续飞行15至0海~舰。显然日军指挥官选择的是后者，打击一艘航空母舰比打击一艘战列舰来得更有军事意义，而且也容易得多。战列舰皮粗肉厚，就算中几枚50斤的炸弹也不见得会沉没。
不过就算日军飞机选择继续飞行轰炸美军的航空母舰。也同样面临两种选择。一是继续直线飞行，冒着被密集炮火击落的危险，强行穿越防空火力网，从美军的炮击编队上空飞过。二是调整航向绕过美炮击编队，但这样将增加飞行距离和时间，不排除后面追赶而来的美军战斗机或者前来增援的美军战斗机再次对日机实施拦截。显然日军指挥官选择了前者。
日军指挥官深川静夫大尉在无线电中叫嚣着为天皇尽忠，武运长久的口号，毫不犹豫地带头飞越美军炮击战舰那密集的火力网。11架日军轰炸机此时颇有些飞蛾扑火地意味，是成功还是成仁，就看上天的安排了。抛开政治上的立场。光是军人气节上来说是值得尊敬的。
“双面人呼叫蔷薇，暂停追击，拦截地任务交给后续分队。”美国人比较惜命，威尔逊少校可不会让自己和手下也像日军那样不要命的飞入战列舰巡洋舰那恐怖的高炮射击空域之中。赶紧在无线电中下达暂停追击地命令。这个时候，有更多的美军战斗机从航空母舰上起飞了，在他看来自己这支战斗机分队已经尽力了。
在美军冲天而起的高射炮弹打击下。日军飞机不死也得脱层皮。美军战舰的高
时都已经改用了对空更为有效的近爆引信弹yao，也就爆弹，无需击中目标也能在空中爆炸，对爆炸的附近范围空域有片杀效果。日军飞机穿越美军炮击编队上空的时间只是一分中不到，就被美军密集的对空炮火击落了5，断线风筝一样的从空中向下掉。其中有一架中弹的日军战斗轰炸机，抱着与敌同亡的想法，放弃逃生机会，架机撞向李海军中将的旗舰“印地安纳”号战列舰，最后擦着右舰舷坠入海中，使战列舰负了轻伤。
日军从准备发动攻击时的近0架飞机，到最后飞临美军~混大队头上时，只剩下了6架轰炸机，这就是强行突防的代价。这时日军飞机遇到的是美军第58特混编队第混大队，跷幸没有被击中的日军深川静夫大尉，立即命令其中攻击美军“黄蜂”号航空母舰，自己则同余下的两架攻击美军“邦克山”号航空母舰。
这是至此次战役开打以来，也是至中途岛一战后，日军飞机第一次有机会飞临美军航空母舰上空实施轰炸。无论是对于日军飞行员来说，还是美军战舰官兵来说，都是一场考验，是这次战役的焦点所在。
美军的航空母舰自身的防空炮火在战前，在蒙特的指示下进行了改装，火力级数与巡洋舰相当。虽然战列舰及重巡洋舰被抽调去组成临时炮击编队，但还有众多的轻型巡洋舰为航空母舰护航，特混大队整体防空火力自然也不弱。况且早就接到了空袭警报，少不了也是炮火全开地迎接日军飞机的到来，这几架准备投弹的日军飞机想投弹成功也不是那么容易。
能突破美军三道防御线，飞临美军航空母舰上空，这本身就说明，这几架日军飞机的飞行员，并不是菜鸟。
—
这几架日军轰炸机，都采取了俯冲低空精确轰炸的投弹方法，这是日军自从把大量的舰载战斗机改装成舰载轰炸机后，摸索出来的一种适合战斗轰炸机特点的行之有效的轰炸模式，与同时期美军的战斗机火箭弹轰炸模式，有异曲同工之妙。都是利用战斗轰炸机比较灵活的特点，在进入投弹的预定距离后，俯冲加速从相对较低的空中高度，迅速接近目标，这有利于规避高炮射击。太高打不到，太低又难以瞄准，是二战时期各国高炮的弊端。（二战后期投入使用的德军高射炮是个例外，能打到接4500米高空的目标。）
每三架日军飞机轰炸一艘美军航空母舰，正好采用典型的夹包式轰炸。也就是一架从舰尾向舰首飞行投弹，一架从舰尾左舷向舰首右舷飞行投弹，一架从舰尾右舷向舰首左舷飞行投弹。以这样的飞行路线轰炸，能规避掉位于战舰中部两侧的大部分高射炮的攻击，投弹的时间也相对充分些。
“报告司令，第混大队遭到日军轰炸机攻击。”“约克城”号航空母舰上的战斗警报声一直响个不停，舰桥指挥室中的气氛也是紧张到了极点，不过紧张并不等于混乱，每一个参战的官兵都像绷紧了发条的机器，如齿轮一样相互配合着工作，正是训练有素的最好体现。
“快说，损失情况如何？”蒙特听到佩斯特的报告，心里咯噔的一下狂跳，这是他最不愿意听到的报告了，面色凝重地追问。
“司令请放心，遭到攻击的战舰只是轻伤。”佩斯特少将当然明白蒙特的心情，马上接着说：“具体的伤亡统计还没有出来，战舰受伤的情况是，‘邦克山’号被两枚近失弹击中，升降机和机库供油管道被炸坏，并引起了大火，但被损管人员迅速扑灭，飞行甲板没有受到太大破坏，依然能够升降飞机。‘黄蜂’号航母被一枚炸弹击中右舷侧受损，只破坏了储物间船舱，对战斗力没有影响。”
“看来事先把损管人员组织起来，是个明智的决定。”听完佩斯特的详细报告后，蒙特长长地出了口气，不过额头上也出了把虚汗。
“命令所有航空母舰，尽快起飞余下的所有战斗机。”蒙特在“约克城”号的指挥室中，快速来回地踱了几步，毅然决定调整现有战术，“战斗机起飞完毕后，各特混大队相互间保持现有距离，转向正西航行，航速15节。”