Seuraavana päivänä laivasto-osasto saapui Sibuyaninmerelle ja osallistui Leytenlahden taisteluun, jossa se menetti kolme raskasta risteilijää. Tämä heikensi osaston ilmapuolustusta merkittävästi. Lisäksi "Yamaton" sisaralus "Musashi" upposi taistelussa saatuaan 17 torpedon ja 19 lentopommin osumaa, sekä useita pommien lähiosumia. Päivän aikana amerikkalaisen lentotukialus "USS Essexin" lentokoneet vahingoittivat "Yamatoa" kahdella panssarinläpäisypommin osumalla ja yhdellä lähiosumalla. Vaurioiden seurauksena taistelulaivaan tulvi 3 370 tonnia vettä.