Fly fra det siste japanske hangarskipet i styrken, «Hiryū», fulgte etter de amerikanske flyene og angrep «Yorktown», det første hangarskipet de kom over. Styrken var på 18 Aichi D3A (Val) stupbombefly, eskortert av seks jagerfly. «Yorktown» ble truffet av tre bomber, fikk et hull i flydekket, alle dampkjelene bortsett fra én ble slått ut, og én luftvernstilling ble slått ut. Skaden tvang kontreadmiral Fletcher til å overføre sin kommando og stab til den tunge krysseren USS «Astoria» (CA-34). Lag for skadekontroll klarte i løpet av én time å flikke på skaden i dekket og få i gang flere av kjelene. «Yorktown» fikk opp farten til 18 knop og klarte å få i gang flyoperasjoner. «Yorktown» halte sitt gule flagg som signaliserte skade, og heiste en flagg-gruppe som signaliserte at farten var 5. Skipssjefen, kommandør Buckmaster, fikk sine signalmenn til å heise et stort nytt (10 fot høyt og 15 fot langt) amerikansk flagg fra formasten. Besetningen, blant dem fenrik John d'Arc Lorenz, beskrev det som en stor inspirasjon. Tretten japanske stupbombere, og tre eskorterende jagerfly ble skutt ned i dette angrepet.