À la mi-septembre, la Flotte a porté son effort dans le secteur des Palaos. Cet archipel, à l'ouest des îles Carolines, avait fait l'objet, soixante-dix ans auparavant, d'un différend entre le Royaume d'Espagne qui y voyait une dépendance de sa colonie des Philippines et l'Empire allemand qui avait occupé Yap, dans la foulée de sa colonisation de la Nouvelle-Guinée. Il y avait donc une certaine logique à ce que le haut commandement américain souhaite y prendre pied dans une offensive devant permettre de passer de Nouvelle-Guinée aux Philippines, pour y installer aérodromes et base navale. L'Opération Stalemate a donc visé Peleliu, où le Corps Amphibie a débarqué le bénéficiant de la couverture aérienne de la TF 38. Mais malgré un bombardement massif du Groupe d'Appui Feu du contre-amiral Oldendorf (TG 32.5), avec cinq cuirassés anciens, cinq croiseurs lourds et trois grands croiseurs légers, les "Marines" eurent beaucoup de pertes, en raison d'une nouvelle défense en profondeur, et de la fortification du centre de l'île, ce que les Japonais ont repris ultérieurement, à Okinawa notamment. Quelques jours plus tard, le 21, l'atoll d'Ulithi, dans les Mariannes occidentales, était occupé sans coup férir, et la base de soutien avancé de l"U.S. Navy", qui était installée à Eniwetok, dans les îles Marshall, y a été rapidement transférée. Pour son action du au , notamment dans les Palaos, le vice-amiral Mitscher a reçu la "Legion of Merit" avec agrafe de combat “Valor”.