Сразу по обнаружении японских подвижных сил, четыре армейских самолета В-26 «Мародер», вооруженных торпедами, и шесть морских торпедоносцев TBF «Авенджер» из состава 8-й торпедоносной эскадрильи вылетели, без истребителей прикрытия, с Мидуэя, чтобы сделать попытку прорваться через сильное воздушное охранение вокруг японских авианосцев. Холси, безусловно, мог бы выделить им эскорт из палубных истребителей, но предпочел до поры не выдавать своего присутствия. Как результат, на свои аэродромы вернулось только два армейца и один торпедоносец. Повреждений японскими кораблями получено не было.
Следующая попытка уничтожить вражеские авианосцы была сделана 24-й эскадрильей пикирующих бомбардировщиков морской пехоты, также не имевшей истребителей прикрытия. Снова японская ПВО оказалась совершенно непроницаемой: 12 бомбардировщиков были сбиты, а из 16 вернувшихся на базу только 11 годились для дальнейшего боевого использования. Летчики утверждали, что они добились трех попаданий в большой авианосец типа «Кага», но это, увы, действительности не соответствовало.
Затем в 08:35 произвели атаку 14 армейских тяжелых бомбардировщиков «Летающая Крепость», также положившие все свои бомбы «в молоко». Все эти самолеты благополучно вернулись на базу невзирая на плотный зенитный огонь и отчаянные атаки японских истребителей.
Впрочем, для сохранения тайны нахождения у атолла авианосцев США этот налет был уже бесполезен - за час до того, как первая авиабомба устремилась вниз, японские разведывательные самолеты обнаружили американские авианосцы. И, в любом случае, «Саратога» и «Хорнет» уже выпустили свои авиагруппы для удара по «Кидо бутай». Командир «Йорктауна», кэптен Букмастер, задержал высылку своих самолетов до девяти утра.
Самолеты с «Саратоги» и «Хорнета», выйдя на счисленную позицию противника, не обнаружили ни одного корабля. Они дошли почти до предела своего радиуса действия однако атаковать было попросту некого. В этой ситуации каждая эскадрилья была вынуждена сама решать, где искать японцев. Израсходовав горючее на поиски противника в этом районе, самолеты с авианосца «Хорнет», кроме 8-й торпедоносной эскадрильи коммандера Уолдрена, не обнаружив противника, пошли обратно, причем 14 из них сели на Мидуэй, не добравшись до своего корабля-носителя. Первый блин не то, что вышел комом - он не вышел вообще.
Только 8-ой торпедоносной эскадрильи «Хорнета», удалось найти японские авианосцы - в 25 милях к северо-западу от предполагаемого места нахождения их. Это были, окруженные кораблями охранения, «Акаги», «Кага» и «Сорю», державшиеся вместе, и «Хирю», находившийся на некотором расстоянии к северу от них.
По каким-то причинам, так и оставшимся для последующих поколений загадкой, Уолдрен ничего не сообщил об обнаружении противника другим соединениям авиации, и торпедоносная эскадрилья безнадежно атаковала превосходящего противника, не имея истребителей прикрытия и не координируя свои действия в соответствии с атаками пикирующих бомбардировщиков.
Нагумо заблаговременно озаботился выпустить истребители прикрытия, которые массированно атаковали американскую эскадрилью и с помощью зенитной артиллерии сбили все торпедоносцы. Очень немногие из них успели сбросить торпеды, и ни один из них не добился попадания. Из состава всей атаковавшей японцев эскадрильи уцелел только один человек - младший лейтенант Гой. Когда пилотируемый им самолет упал в воду, он сумел выбраться из своей объятой пламенем машины и, уцепившись за подушку сиденья, сутки продержался на поверхности воды, после чего был подобран японским эсминцем.
Атака 8-ой эскадрильи оказалась красивой, но бесполезной жертвой на алтаре бога войны.
Без четверти десять утра японские авианосцы вновь подверглись атаке торпедоносцев, на сей раз - с «Саратоги». Она также не имела ни истребителей прикрытия, ни пикирующих бомбардировщиков поддержки. В отчаянной попытке прорваться, теряя вспыхивающие одну за другой машины, эскадрилья атаковала японцев, и, хотя части торпедоносцев и удалось пустить свой груз во врага, попаданий добиться им также не удалось. Из всей эскадрильи вернулось только шесть самолетов.
Едва закончилась вторая атака американцев на японские авианосцы, как за ней воспоследовала третья. В 10:00 «Акаги», «Кага», «Хирю» и «Сорю» были обнаружены 3-й торпедоносной эскадрильей с «Йорктауна». Имея шесть истребителей прикрытия, ее командир счел прорыв возможным, и не ожидая координирования своих действий с действиями пикирующих бомбардировщиков, направил свои самолеты в атаку.
Он чересчур переоценил свои возможности. Большинство американских самолетов еще на подступах было сбито ураганным зенитным огнем и истребителями противника, и лишь пяти из них удалось сбросить торпеды, причем, как и у предшественников, ни одна из них не попала в цель. Всего два самолета из числа атаковавших смогли вернуться на «Йорктаун».
Все базировавшиеся на Мидуэе самолеты - армейские, морские и корпуса морской пехоты - понесли огромнейшие потери, а теперь и три авианосные эскадрильи торпедоносцев были практически полностью уничтожены. Американцы не только платили непомерно дорогую цену за то, что их атаки не были координированы, но и, при этом, не добивались никаких результатов - японские авианосцы не получили никаких повреждений, хотя и потеряли немало самолетов в сегодняшних воздушных схватках.
Отбив атаки на свои корабли, и почитая после этого себя в полнейшей безопасности, японские авианосцы приняли на борт часть своих самолетов для заправки их горючим и перевооружения. Нагумо готовил их к атаке против «Йорктауна», «Хорнета» и «Саратоги», которые, как ему было известно, находились недалеко от «Кидо бутай» на востоке. Японцы предполагали нанести американскому флоту последний удар, который должен был окончательно вывести США из войны. Как раз на нечто подобное и рассчитывали японцы, когда предприняли захват острова Мидуэй.
Взлетные палубы авианосцев были забиты самолетами, вокруг которых суетился обслуживающий их персонал, большая часть истребителей воздушного прикрытия, после избиения торпедоносцев все еще барражировала на небольшой высоте, и как раз в это время на большой высоте, одновременно, появились пикирующие бомбардировщики с «Саратоги» и «Йорктауна», причем эскадрильи, при этом, даже не подозревали друг о друге.
Только большим американским везением можно объяснить то, что случайно эти две группы самолетов избрали различные цели. При превосходной видимости, не обращая никакого внимания на ураганный зенитный огонь, они на огромной скорости, почти вертикально, камнем падали вниз на японские авианосцы, чтобы сбросить бомбы с 2500 футовой высоты. Пикировщики с «Саратоги» вогнали три 1000-фунтовые бомбы прямо в палубу «Сорю» и четыре бомбы в «Кага». Эскадрилья «Йорктауна» добилась двух попаданий в «Акаги». Очень скоро три поврежденных авианосца были охвачены пламенем, и не могли выпустить перевооружавшиеся на их палубах самолеты, которым также суждено было стать добычей для огня. «Хирю», находившийся севернее, повреждений не получил.