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让渊田美津雄无奈的是，尽管埃塞克斯已经中了1条鱼雷，看上去似乎影响不大，规避动作还很灵活，航速也保持在节以上，接连3个彗星改攻击组下去都让对方成功避开。
迫不得已的他只能选择让天山改把剩余鱼雷全释放出来，然后争取形成混乱场面发动爆击战，但此时檀香山号（布鲁克林级）已奋不顾身上来封堵，8条呈扇形面展开的鱼雷被该舰挡下2条，其余5条偏出，埃塞克斯又中1条，海水大量涌入，倾斜加剧，趁美军上下一片混乱的当口，最后一批彗星改扑下去投弹，该舰前后甲板各中1颗炸弹，腾起冲天黑烟。
但让所有人意料不到的情况出现了，埃塞克斯号明明已中2条鱼雷再加2颗炸弹，但依然还漂浮在水面上，死活不肯沉没，此时日军飞机已把全部炸弹、鱼雷都用尽，渊田美津雄无奈结束任务，悻悻然地带领剩余飞机返航。
这一轮攻击差点要了埃塞克斯老命，前甲板舰桥附近的炸弹直接干掉了200多名地勤和水兵，后甲板则把舰尾部炸成一片狼藉，两条鱼雷让军舰进水4000多吨，但靠损管前赴后继的努力和几乎逆天一般的运气，这条新锐的舰队航母才没有直接沉没。
不过此时军舰速度下降到只有8节，足迹蹒跚，摇摇欲坠，随时可能有倾覆的危险。
“长官，舰长建议我们更换旗舰。”
“撤退吧，打不过了。”哈尔西仰天长叹。
以尼米茨为首的众将狼狈不堪地登上救生艇转移到阿拉巴马号战列舰上去。
转移过程中尼米茨默然无语，良久后才道：“撤退，尽可能保住埃塞克斯号！”
“已放出去的攻击机群怎么办？”吉芬本想建议放弃任务直接返航，但看着暴跳如雷的哈尔西，他没把该意思表达出来。
“继续执行任务并返航，尽可能去萨拉托加号降落，同时安排1-2条驱逐舰接应跳伞飞行员，尽可能把人都接回来，舰队不能失去他们。”哈尔西下达命令。
“要通知去进攻西面的日军舰队么？”吉芬再次提议。
尼米茨考虑再三后拒绝了，因为部队对西面的情况并不清楚，贸然前往只能招来不必要的损失。
15时05分，村田重治率领日军第三攻击波出发，这一波一共只带了53架飞机，冢原为掩护机动舰队，留下27架防空战斗机，此时游击舰队上空一架防空战斗机也没有，炮击舰队上空也只有8架战斗机听说舰队飞机损失较大后，堀悌吉再次削减防空战斗机数量，最终只给炮击舰队留下8架。
第三波出发后15分钟，埃塞克斯放飞的最后一批攻击群抵达，27架零战改使出浑身解数拦截，想攻击瑞鹤号的企图全部被拦截了，但意外很快发生了：一架tbf眼看俯冲轰炸机们在瑞鹤号方向占不到便宜，瞅准空子对准龙凤号下手，虽然近十架tbf只有这架飞机投下鱼雷，而且该机很快也被击落，但这条鱼雷却不偏不倚击中了龙凤号舰舯部，并轻而易举地进行穿透，只有1万多吨的龙凤号经不起这种摧残，大量进水倾斜，整条船像条死鱼一样飘荡在上面。