その後モンテレーはオーバーホールのため真珠湾へ入港し、オーバーホールが終わると重巡洋艦ペンサコーラ ("USS Pensacola, CA-24")、ソルトレイクシティ ("USS Salt Lake City, CA-25") などとともに第12.5任務群（アレン・E・スミス少将）を構成して8月29日に出港。9月3日にウェーク島に対する攻撃を行い、続いて第38任務部隊（マーク・ミッチャー中将）に合流して南フィリピンおよび沖縄への攻撃に参加した。1944年10月から12月まではフィリピン海域で過ごし、10月23日から25日にかけてのレイテ沖海戦では第38.1任務群（ジョン・S・マケイン・シニア中将）に属して戦い、レイテ島の戦いやミンドロ島上陸を支援した。