由于美军第三分队忙于救援普林斯顿号及攻击中央舰队，一直未有发现小泽用作诱饵的北方舰队。要到10月24日下午3时40分及4时40分，北方舰队才分别被富兰克林号及企业号的第四分队侦察机发现。10月24日晚上10时，海尔赛召集北面三支航空母舰分队，以及威利斯·李驻守于圣贝纳迪诺海崃的战舰北上，追击北方舰队的日军航空母舰。等到三支分队于11时45分会合后，海尔赛才将航空母舰队交由密兹契指挥，并下令第一分队加速赶回菲律宾。至此，小泽的诱敌计画成功，美军舰队主力望北而去，而粟田的中央舰队则在毫无抵抗下驶入雷伊泰湾。