続いてサイパン攻略作戦の序盤として五日間にわたる攻撃を行う。6月11日にサイパンとテニアンの日本軍基地を空襲し、レキシントンは38～100機の日本機を撃破した。翌12日には7回の攻撃を送り地上施設を破壊、輸送船2隻を沈め小型船数隻を破壊した。レキシントンは9回の魚雷攻撃を受けるが損害はなかった。15日夕刻、帰還機の回収中にグアムから日本機の大編隊が接近する。この猛攻も何とか退けることができたが、日本側は三度目の「レキシントン撃沈」を発表した。