5月11日、プリンストンは真珠湾に帰投し、29日にはマジュロへ向けて出航する。マジュロにてマーク・ミッチャー中将率いる第58任務部隊に合流し、サイパン攻撃支援のためマリアナ諸島近海に向かう。6月11日から18日までグアム、ロタ島、テニアン島、パガン島およびサイパン島へ艦載機による攻撃を行い、その後日本艦隊を攻撃するためフィリピンからマリアナ諸島へ向かった。マリアナ沖海戦でプリンストンの艦載機は30機を撃墜、また自身の艦載砲で3機を撃墜した。