Trong đêm 27– 28 tháng 8 năm 1942, Graf Zeppelin chịu đựng đợt không kích duy nhất mà phe Đồng Minh đặc biệt nhắm vào nó hầu tiêu diệt. Chín máy bay ném bom Lancaster của Không quân Hoàng gia Anh thuộc các phi đội 106 và 97 được phái đến Gotenhafen, mỗi chiếc mang theo một quả bom "Capital Ship" duy nhất nặng 2.500 kg (5.500 lb) với một đầu đạn đặc biệt được dự định dành cho các mục tiêu bọc thép. Một phi công đã không tìm ra mục tiêu do bị sương mù che khuất, nên đã thả quả bom của mình vào vị trí dự đoán của thiết giáp hạm Gneisenau. Một người khác tin rằng mình đã đánh trúng quả bom trực tiếp vào chiếc Graf Zeppelin, nhưng không có ghi chép nào về hư hại của con tàu do bom đánh trúng vào đêm hôm đó.