Invasi Tulagi

Pada 3 Mei pukul 17.00, Fletcher mendapat kabar bahwa kekuatan invasi Jepang ke Tulagi telah terlihat sehari sebelum mereka mendekati bagian selatan Kepulauan Solomon. Gugus tugas "Yorktown" tidak dapat berhubungan radio dengan gugus tugas "Lexington" karena ada perintah untuk hening radio, namun terus melaju menuju Guadalkanal agar bisa berada di posisi yang memungkinkannya melakukan serangan udara terhadap tentara Jepang di Tulagi pada pagi berikutnya.
Pada tanggal 4 Mei pukul 07.01, "Yorktown" melancarkan serangan udara yang pertama. Pesawat-pesawat "Yorktown" yang terdiri dari 12 pesawat pengebom torpedo TBD Devastator dan 28 pengebom tukik SBD Dauntless menyerang dari posisi mereka sekitar 160 kilometer (100 mil) selatan Guadalkanal. Serangan dimulai terhadap kapal-kapal Shima yang sedang membuang jangkar dekat Tulagi pada pukul 08.50, dan mengejutkan kapal-kapal Jepang. "Okinoshima" dan dua kapal perusak diposisikan sebagai alangan perlindungan bagi "Azumasan Maru" dan "Kōei Maru" yang sedang sibuk membongkar muatan dan pasukan. Tiga kapal penyapu ranjau telah diberangkatkan untuk mendukung invasi Port Moresby, dan masih berada dekat Tulagi. Meskipun pilot-pilot Amerika Serikat dari serangan gelombang pertama mengklaim banyak bom-bom dan torpedo mereka mengenai kapal-kapal Jepang yang sedang melepas jangkar, kapal Jepang yang terkena adalah "Okinoshima", dan hanya mengakibatkan kerusakan kecil, sementara "Kikuzuki" menderita kerusakan besar. "Kikuzuki" dengan bantuan salah satu kapal buru selamnya dikandaskan di pantai Gavutu untuk mencegahnya dari tenggelam. Pada waktu itu, semua kapal-kapal lainnya yang sedang membuang sauh berusaha melarikan diri dari pelabuhan. Satu pesawat pengebom tukik Amerika Serikat menghancurkan pesawat amfibi Jepang F1M2 "Pete" yang sedang berusaha lepas landas ketika terjadi serangan.
Serangan kedua "Yorktown" dilakukan memakai pesawat-pesawat yang sama, kembali ke Tulagi, dan mulai serangan ke kapal-kapal Jepang pada pukul 12.10. Namun kapal-kapal Jepang sebagian di antaranya sudah bergerak dengan kecepatan penuh untuk mengambil jarak antara kapal-kapal dan menjauhi pelabuhan Tulagi. Serangan kedua menghantam dan menenggelamkan kapal penyapu ranjau "#1" dan "#2", serta membuat kerusakan parah pada "Tama Maru" di timur laut Pulau Savo. Dalam serangan tersebut, sebuah pesawat amfibi Jepang juga ditembak jatuh oleh pesawat pengebom tukik Amerika Serikat. Setelah empat pesawat tempur F4F Wildcat dari Yorktown ikut dalam penyerangan, pesawat tempur Amerika Serikat menembak jatuh dua lagi pesawat amfibi Jepang di atas Pulau Florida. Keempat pesawat F4F Wildcat kemudian menghujani "Yūzuki" dengan peluru, menewaskan nakhoda dan sembilan awak kapal, serta menyebabkan kerusakan sedang pada. Dua atau tiga pesawat amfibi Jepang lainnya dirusak di pelabuhan Tulagi dan awaknya tewas.