机队亦在稍后加入攻击。第四波攻击共82架飞机于下午2时由南面进攻，其中33架往北攻击美舰，另外49架则留在关岛西南海面索敌。此时美军战机正降落补油，拦截再次失效。不过部分日军轰炸机虽成功切入美军舰队，但攻击仍无一命中。23分艾塞克斯号、科本斯号及新大黄蜂号的飞机追击前往关岛的49架日机，使该部日军机团最终只有九架可继续使用。整日战斗，日军损失接近315架飞机，其一面倒之战况，使美军戏称当日战斗为马里亚纳射火鸡大赛。6月20日，第4分队被派往攻击关岛一带的日军据点，而企业号等另外三支分队，则往西追击日