1943. november 18-án a tengeralattjáró visszaindult Tarawára, hogy az invázió előtt begyűjtse a legfrissebb időjárási és tengermozgási adatokat. Másnap 21.59-kor a "Ringgold" romboló tévesen japán hajóként azonosította a "Nautilust", és tüzet nyitott rá. A búvárhajó tornyát eltalálta egy lövedék. Ideiglenes javítás után folytatta a küldetést, és a november 20-áról 21-ére virradó éjszaka partra tett 78 felderítőt Abemamán, akik a következő napokban biztosították a gyengén védett szigetet. A tengeralattjáró december 4-én tért vissza Pearl Harborba.