В конце мая 8-я дивизия была вновь придана Ударному авианосному соединению, которое направлялось для удара по атоллу Мидуэй. В ходе операции гидросамолёты с «Тикума» активно использовались для разведки базы на Мидуэе и поиска американских кораблей. Несмотря на катастрофический исход боя, самолёты «Тикума» действовали эффективно. Один E13A смог обнаружить авианосец «Йорктаун» и навести на него японские самолёты с авианосцев. Тяжело повреждённый в ходе налётов американский корабль, 6 июня был вновь обнаружен гидросамолётами с «Тикумы», один из которых (E13A пилотируемый Хара Хисащи) продолжал наблюдение до тех пор, пока не погиб, полностью исчерпав топливо (возможно был сбит американским истребителем). Второй самолёт сообщил координаты «Йорктауна» японской подводной лодке I-168, которая в итоге потопила авианосец. Так, благодаря авиагруппе с «Тикумы», была одержана единственная победа в битве у Мидуэя. Сам крейсер безуспешно пытался прикрыть своей зенитной артиллерией авианосец «Хирю».