アメリカ軍機動部隊迎撃のため日本軍は頻繁に無線交信をおこない、傍受したアメリカ軍暗号解読者達は日本軍艦船・基地の最新呼び出し符号を更新した。これはアメリカ軍にとって「最も貴重かつ有益」な情報だった。彼等は新符号「MO」がポートモレスビーであることを解読、南洋部隊（指揮官井上成美第四艦隊司令長官）の次期作戦および艦隊編成に対する手がかりを得た。
ミッドウェー海戦.
しかし、ドーリットル空襲以前から日本海軍（とくに連合艦隊）はアメリカ海軍空母機動部隊の跳梁に悩まされていた。
さらにミッドウェー作戦に反対していた軍令部と、関心が薄かった日本陸軍が、ドーリットル空襲を受けてミッドウェー作戦に俄然本気となったのも事実である。これには「空母から航続距離の長い爆撃機を発進させて空襲を敢行する」戦法に対し日本側に反撃の手段がなく、したがって「敵空母を積極的に補足撃滅する」「哨戒基地を前進させる」しか選択肢がなかったという側面がある。
また南雲機動部隊司令部や第二艦隊司令部は、乗組員の休養、疲弊した艦の修理、人事異動によって低下した艦隊や航空隊の技量向上のため作戦延期を求めたが、山本以下連合艦隊司令部は却下している。
ドーリットル空襲がミッドウェー作戦に与えた影響の一つに、日本海軍の艦隊間における錯誤がある。内地帰投後、東京の軍令部や海軍省を訪問して次期作戦の説明を受けた南雲機動部隊司令部や第二艦隊司令部は、ミッドウェー作戦の作戦目的を「哨戒基地の前進（ミッドウェー島の日本軍拠点化）により米空母の本土来襲を阻止するもの」と受け止めた。ところが瀬戸内海所在の連合艦隊司令部は、ミッドウェー作戦の主目的を米軍機動部隊撃滅としていた。この意識の違いは、戦艦大和における図上演習で露呈する。連合艦隊参謀長宇垣纏少将は連合艦隊の意図を詳細に説明したが、連合艦隊・南雲機動部隊・第二艦隊間の作戦解釈は最後まで統一されなかったとみられる。
中国軍飛行場の破壊.
成増飛行場.
防空都市の建設.
政府は空襲をうけて東京が木造家屋が多いことと道路が狭いために火災による延焼が懸念された。このため、都心部で大久保通りの拡幅工事などで強制的に立ち退きを要求され木造の民家の取り壊しが各地で行われた。日本ニュース映画社に映像記録が残されている。
造幣局「桜の通り抜け」の中止.
エピソード.
爆撃目標の情報源.