米機動艦隊への潜水艦による夜間攻撃の翌日、日本機動部隊では米機動部隊の動向を大いに気にしていた。この日の作戦計画で日本機動部隊は、夜明けとともにラバウルやブインから飛来する基地航空隊と共同し、ヘンダーソン飛行場への爆撃を行う予定であった。

　角田中将は、米機動部隊が潜水艦の攻撃によって撤退していた場合は基地攻撃を優先し、米機動部隊が存在する場合は艦隊への攻撃を優先する予定であった。これは至極当然の判断であった。

　一方米機動部隊では、損傷した「エンタープライズ」を後方に下げ、残存する「ホーネット」とヘンダーソンの基地航空隊とでの共同攻撃で、日本機動艦隊への攻撃を考えていた。

　早朝から、両軍は多数の偵察機を飛ばし、敵の発見を求めた。

　先に発見したのは日本側であった。機動部隊より発進した二式艦偵が敵艦隊を発見した。もちろん、その報を受けるや角田中将はただちに、３空母(「隼鷹」・「飛鷹」・「龍嬢」)から、零戦３６、九九艦爆３０、９７艦攻３０からなる攻撃隊を発艦させた。

　一方、米軍も日本側に遅れること３０分でＳＢＤ爆撃機が日本機動部隊を発見した。

　しかし、米機動部隊にとっては不運なことに、「ホーネット」の攻撃隊は直援機が起こした前部甲板での事故の影響で、発艦が出来なくなった。

　結局、直掩の戦闘機がでないまま米機動部隊は攻撃を受け、対空砲火により零戦２、９９艦爆７、９７艦攻６を撃墜したが、空母「ホーネット」軽巡洋艦「アトランタ」駆逐艦「ポーター」が撃沈された。

　一方、日本機動部隊は空母艦載機の空襲は回避できたが、共同攻撃予定であったヘンダーソン飛行場を発進した米陸軍機の猛攻を受けた。

　同攻撃隊による攻撃スキップボミングを採用した始めての作戦であったが、直掩機や２隻の戦艦や巡洋艦から発射される３式対空弾と強力な対空砲火に妨害され、実に戦闘機２０、爆撃機４０という膨大な数の機体を失った。

　しかし、日本側も１５発という被弾を受けた軽空母「龍嬢」が爆沈した。さらに、数発を被弾した戦艦「金剛」も被害を受けた。
　最終的に、日本側はこの作戦を奇襲が不可能となったため中止した。一方、米軍も貴重な２隻の正規空母を失い、さらに輸送中に失われた分も含め、１００機以上の陸軍機が南海に失われ、ガダルカナル基地航空隊はその戦力を大きく減退させる事となる。

　この作戦以後、米軍はガダルカナルに艦隊を常駐させるようになる。一方の日本側はこの艦隊の撃滅を考え、後の戦艦「大和」投入へ繋がる事となる。