Den amerikanske flystyrken som hadde tatt av fra Midway før det japanske flyangrepet utførte flere angrep mot den japanske hangarskipsstyrken. Styrken inkluderte seks Grumman Avenger (TBF), avgitt til Midway fra «Hornet»s VT-8 (Midway var første kamperfaring både for VT-8 og Grumman Avenger). Videre deltok Marine Scout-Bombing Squadron 241 (VMSB-241), bestående av 11 SB2U-3 og 16 SBD, pluss fire USAAF B-26 fra 18th Reconnaissance og 69th Bomb Squadron utstyrt med torpedoer, og 15 B-17 fra 31., 72. og 431. bombeskvadroner. De japanske styrkene avviste disse angrepene, og tapte tre jagerfly, mens de skjøt ned 5 TBF, 2 SB2U, 8 SBD og 2 B-26.