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10点32分，霍林斯沃思少校率领的轰炸机分队，抵达了距离沃特杰岛东南大约50公里处的6000米高空。这时候，霍林斯沃思少校命令轰炸机分队开始采取高速下滑航线，从背对太阳的方向直接朝沃特杰岛飞去。轰炸机分队的队形依然紧密，不过改成了更有利于防御的一侧飞行高度较高、另一侧较低的倒V字队形，以便应付乔治所说的可能出现的日军战斗机。当距离沃特杰岛还有10公里时，9架“无畏”式轰炸机分成了3个小队，开始进入攻击阵位。随后，“无畏”式轰炸机的飞行员们打开襟翼，从4000米高度对准沃特杰岛的日军机场进行垂直俯冲。也许是帝开始保佑美国人了，在投弹之前，美军轰炸机幸运地没有遭到日军战斗机的拦截，也没有遇的日军高射炮火。
第一小队的长机亚当?威尔斯尉，瞄准沃特杰岛机场的日军飞机，投下了“无畏”式轰炸机携带的全部炸弹，他的炸弹成功地摧毁了日军2架九六式攻击机，并且使旁边的另外2架九六式攻击机和3架九六式战斗机起火。第2架“无畏”式轰炸机将l枚500磅炸弹投向了日军机场旁边的储油库，结果这个储油库被炸弹直接命中，接着就发生了大爆炸，不断腾起的冲天火焰将这个日军储油库完全地吞没了。随后这架“无畏”式轰炸机又向沃特杰岛附近的奥洛特岛飞去，并且攻击了岛似乎是无线电塔的建筑以及一座行政大楼、日军兵营和一座小型无线电站或者发电站。两枚100磅炸弹分别命中了行政大楼的一角和旁边的一幢小楼，行政大楼的一角被炸得粉碎，那幢小楼则被彻底地摧毁了。第3架“无畏”式轰炸机将炸弹投向了机场北面的日军机库，弹着点落在了机库前几米处，直接摧毁了停在机库前的3架九六式战斗机。
第二小队的长机马尚?威廉姆斯尉，从200米高度向停在机场的日军飞机投掷了1枚100磅炸弹，这枚炸弹在日军1架九六式攻击机旁边爆炸，结果将其完全炸毁，同时也让附近的2架九六式战斗机起火。随后，威廉姆斯尉又向日军机库东南侧的一个储油罐投掷了1枚500磅炸弹，直接将其命中并使之起火燃烧。最后1枚100磅炸弹被他投向了附近奥洛特岛的日军高射炮阵地，炸弹的爆炸紧跟随着一系列更大的爆炸，很可能是炸弹引爆了高射炮的弹药。第2架“无畏”式轰炸机在俯冲过程中就投掷出了全部炸弹，并在很低的高度才拉升，所以飞行员没有注意炸弹击中了什么。第3架“无畏”式轰炸机将全部炸弹投向了一座T字形的类似兵营或者办公楼的建筑，结果炸弹直接命中目标，将T字形那个一竖的中间一段给炸断了。
第三小队的长机查理?爱德华兹尉将1枚500磅炸弹投向机场南面的日军机库里，直接命中了目标。随后爱德华兹尉又将2枚100磅炸弹投向了机场跑道停放着的日军飞机之中，不过他并没有明显地观察到这些日机是否受损。第2架“无畏”式轰炸机在俯冲时，也瞄准了南面的日军机库投弹，但是因为飞机在很低的高度才拉升，结果这个美军飞行员没能观察到攻击效果。第3架“无畏”式将炸弹投向了北面的日军机库，但是炸弹最后都落在了南北两个机库之间，从空中看没有造成什么明显的破坏。
最让美军飞行员感到庆幸的就是，他们在整个攻击过程中只遭到了日军机枪的射击，没有遇到日军高射炮或者战斗机的阻拦。虽然所有美军飞机都遭到了日军机枪的射击，但是只有第一小队长机亚当?威尔斯尉的“无畏”式轰炸机右副翼被击中。直到美军轰炸机的攻击之后，沃特杰岛日军仅剩的几门高射炮和附近奥洛特岛日军的4、5门高射炮才开始射击。另外，还有5架九六式战斗机成功起飞，对美军轰炸机进行了拦截，但是没有取得战果。最后有7架“无畏”式轰炸机一同返航，另外2架因为受到日军战斗机的追击只好单独返回，它们直到快要降落时才跟大部队汇合。
虽然根据返航的轰炸机飞行员的报告，美军的这次空袭取得了丰硕的战果，但是哈尔西中将仍然觉得不满意。于是在10点15分，哈尔西中将又派出了6架“野猫”式战斗机和9架“无畏”式轰炸机，由乔治再次带队，前去补充攻击。所有飞机的挂弹方式都和前面一模一样，在距离沃特杰岛25公里时，乔治也同样采取了背对太阳，从东南方向切入的战术。同时，“无畏”式轰炸机小队开始爬升到4000米高度，而乔治则带领着战斗机小队继续保持原来的飞行高度。
“10点钟方向发现敌机！”乔治他们刚刚和轰炸机小队分开，阿德莱德就突然在无线电里大喊了一声，乔治顺着他说的方向望过去，果然在视线范围之内出现了3架日军九六式战斗机。“哼，狗日的小日本真是皮痒痒了，又他妈来送死。”乔治在心里暗暗讥讽道，同时用无线电发出了命令：“伙计们，日本佬又来送死了，大家2人一组陪他们尽情玩玩！”
当日军战斗机开始进攻时，沃特杰岛的日军高射炮火也开始了射击，显然是得到了战斗机在无线电中的通知警告。不过日军高射炮在开始射击时，乔治他们还在10公里之外，日军的高射炮手在地面根本就看不到，更别说瞄准了。而双方的空战过程则更是干脆利落，占据绝对优势的美军战斗机，几个回合之后就直接把3架九六式战斗机给全部击落了，结果还让大家感觉没过瘾。而轰炸机小队则趁着乔治他们和日军战斗机纠缠之际，继续在沃特杰岛日军的伤口撒了一大把盐。
“好家伙，真他妈险！”虽然整个攻击过程顺利圆满，但是乔治在返航之后，才发现座椅背后那块临时加装的钢板，居然出现了许多被日军高射炮弹击中而产生的凹痕，让他不禁吓出了一身冷汗。
11点22分，根据哈尔西中将的命令，“企业”号起飞了这次行动中的最后一个攻击波，根据炮击编队的报告，架各装备l枚500磅炸弹和2枚100磅炸弹的“无畏”式轰炸机，前去补充轰炸塔罗阿岛。不过美军轰炸机在抵达塔罗阿岛空的时候，没有发现多少有价值的攻击目标，他们只看见一艘日本军舰受重创搁浅，另一艘受伤漂浮在海面。于是，美军飞行员只能去轰炸可能隐藏有日军的椰子林。
从第一波攻击开始起飞之后的9个小时里，“企业”号一直在沃特杰岛附近海域忙碌着，不停地起飞和回收飞机。而且“企业”号几乎就处在沃特杰岛日军的视野范围之内，但是幸运的是并没有遭到任何实质性的攻击。在午9点钟左右，航母的雷达曾经显示在特混舰队西北方向出现了1架来历不明的飞机，但是派去查看情况的战斗机却空手而归。还有几次，空袭之后返航的美军飞机引起了航母的虚惊，但是都在灾难发生之前正确地得到了识别。不过哈尔西中将知道，帝的眷顾终究有限，于是在和斯普鲁恩斯少将的炮击编队会合，并且收回了全部舰载机之后，他理智地选择了撤退。13点22分，刚刚回收完最后一批前去轰炸沃特杰岛的“无畏”式轰炸机之后，哈尔西中将一声令下，特混舰队立刻向着东北方向以25节的速度快速离开。对于这一点，美国南方来的水兵戏称“哈尔西溜得飞快”。
美军舰队的撤退不可谓不及时，但还是被日军飞机给追了。13点30分，5架日军九六式陆攻击机排成“人”字形，从距离“企业”号3000多米，右前方25度角的2000米云层中突然杀出。这些日军攻击机来自遭到轰炸的塔罗阿岛，它们在进入攻击距离之前其实就已经被“企业”号的雷达给发现了，并且在距离特混舰队25公里的地方，遭到了4架在空中执行巡逻警戒任务的“野猫”式战斗机的拦截。但是由于云层的掩护和“野猫”式战斗机机枪的突然卡壳，日军攻击机居然顺利地突破了空中防御圈。
现在日军攻击机已经近在咫尺了，即使想要起飞战斗机进行拦截也来不及了，只能寄希望于舰队的防空炮火。于是，特混舰队的几艘军舰都火力全开，乔治只看到炮弹飞射，漫舞长空，在空中迅速交织成一张密集的火力网。
乔治还以为这5架日军攻击机会在顷刻之间被美军的高射炮火打得粉身碎骨，然而让人大跌眼镜的是，很多初次参加实战的美军炮手们把战术要领都抛在了脑后。他们虽然急于想要击中日军攻击机，但是却没有掌握好提前量，结果炮弹都在日军攻击机的身后爆炸。而在空中巡逻的美军战斗机担心遭到误射，结果也只能在高射炮射击圈之外徘徊，准备在日军攻击机离开时再进行攻击。
“企业”号的舰长默里校命令加速到30节，航母先是一个左满舵，马跟着右满舵，呈现出一种和它庞大身躯极不相称的灵敏反应。当“企业”号的4座4联装2毫米机关炮震耳欲聋地开始射击时，5架日军攻击机在1000米的高度各自投下了1枚60公斤装有瞬发引信的普通炸弹，不过幸运的是日军攻击机扔下来的炸弹都落在了海里，在“企业”号周围激起了10多米高的水柱。只有落在距离航母最近的一枚炸弹炸伤了一名大副，另外还把一根油管炸破起火，汽油引起的火灾点燃了覆盖的帆布、破碎的地板、飞机加油软管、飞行甲板的橡胶垫和救生衣，大火在飞行甲板和防水壁不断肆虐着。尽管这场大火看去很危险，但是很快就被身穿石棉服的消防队员，用沫发生器产生的化学沫给消灭了。依靠这种快速高效的灭火设备，“企业”号得到迅速修复，成功地经过了第一次实战的考验。