Pertempuran Laut Karang
Pertempuran > Pencarian lewat udara dan keputusan penting

Pukul 08.16 tanggal 5 Mei, TF17 bertemu dengan TF11 dan TF44 di titik pertemuan yang sudah ditentukan sebelumnya, 320 mil laut (593 km) selatan Guadalkanal (15°S 160°E﻿ / ﻿15°S 160°E﻿ / -15; 160). Pada kira-kira saat yang bersamaan, empat pesawat tempur F4F Wildcat dari Yorktown mencegat pesawat pengintai Kawanishi Tipe 97 dari Skuadron Udara Yokohama yang bergabung dengan Skuadron Tempur 25 (Dai Nijūgo Kōkū Sentai) di Kepulauan Shortland. Pesawat Kawanishi Tipe 97 tersebut ditembak jatuh 11 mil laut (20 km) dari Gugus Tugas 11. Pesawat tersebut tidak mengirimkan pesan radio sebelum jatuh, tetapi tidak pernah kembali ke pangkalan udara Jepang sehingga diperkirakan jatuh akibat tembakan pesawat Amerika yang berasal dari kapal induk.
Sebuah pesan dari Pearl Harbor memberi tahu Fletcher bahwa intelijen radio telah menguraikan sandi Jepang tentang rencana mereka mendaratkan pasukan di Port Moresby pada 10 Mei, dan kapal-kapal induk Jepang kemungkinan akan berada di dekat konvoi yang melakukan invasi. Berbekal informasi tersebut, Fletcher memerintahkan TF17 untuk mengisi bahan bakar dari tanker Neosho. Setelah selesai mengisi bahan bakar pada 6 Mei, Fletcher berencana melayarkan armadanya ke utara ke arah Gugus Kepulauan Louisiade untuk bertempur pada 7 Mei.
Sementara itu, armada kapal induk Takagi berlayar ke sisi timur Kepulauan Solomon sepanjang hari tanggal 5 Mei, berganti haluan ke barat untuk melewati selatan San Cristobal (Makira), dan memasuki Laut Koral setelah melewati antara Guadalkanal dan Kepulauan Rennell pada dini hari 6 Mei. Takagi mulai mengisi bahan bakar untuk kapal-kapalnya di 180 mil laut (333 km) barat Tulagi untuk mempersiapkan pertempuran antarkapal induk yang ia perkirakan bakal terjadi hari berikutnya.
Pada 6 Mei, Fletcher menggabungkan TF11 dan TF44 menjadi TF17. Pengisian bahan bakar terus dilakukan armada Fletcher yang yakin kapal-kapal induk Jepang masih berada di utara dekat Bougainville. Sepanjang hari, patroli pesawat pengintai dari kapal-kapal induk Amerika gagal menemukan satu pun kapal dari armada Jepang karena mereka berada di luar jarak jangkauan pesawat pengintai.
Pukul 10.00 tanggal 6 Mei, kapal pengintai amfibi Kawanishi dari Tulagi melihat armada TF17 dan melapor ke markas. Laporan diterima Takagi pada pukul 10.50. Ketika itu, armada Takagi berada kira-kira 300 mil laut (556 km) di utara armada Fletcher, hampir di luar jarak jangkauan maksimum pesawat-pesawat di kapal induk. Kapal-kapal Takagi masih mengisi bahan bakar dan belum siap tempur. Takagi mengambil kesimpulan berdasarkan laporan pesawat pengintai bahwa TF17 sedang menuju ke selatan dan makin menjauh dari armada Jepang. Selain itu, armada Fletcher dinaungi awan tebal sehingga Takagi dan Hara memperkirakan pesawatnya akan sulit menemukan kapal-kapal induk Amerika Serikat. Takagi mengerahkan dua kapal induk dengan kawalan dua kapal penjelajah di bawah komando Hara untuk berlayar menuju armada TF17 dengan kecepatan 20 knot (23 mph; 37 km/h) agar dapat berada di posisi serang ketika ufuk mulai terang pada hari berikutnya, dan kapal-kapal Jepang yang lain sudah selesai mengisi bahan bakar.
Pesawat pengebom B-17 Amerika Serikat yang berpangkalan di Australia beberapa kali diberangkatkan ke Port Moresby untuk menyerang pasukan invasi Jepang, termasuk kapal-kapal perang Gotō sepanjang hari 6 Mei, tetapi tidak berhasil mengenai sasaran. Melalui radio, markas MacArthur memberitakan kepada Fletcher hasil serangan pesawat pengebom dan lokasi-lokasi pasukan invasi Jepang. Laporan pilot pesawat di bawah komando MacArthur yang melihat sebuah kapal induk (Shōhō) sekitar 425 mil laut (787 km) barat laut armada TF17 meyakinkan Fletcher tentang keberadaan armada kapal induk Jepang yang membantu kesatuan invasi Jepang.
Pukul 18.00 tanggal 6 Mei, Gugus Tugas 17 (TF17) selesai mengisi bahan bakar. Fletcher memerintahkan tanker Neosho yang dikawal kapal perusak Sims untuk pindah ke pos lain jauh ke selatan di (16°S 158°E﻿ / ﻿16°S 158°E﻿ / -16; 158). TF17 kemudian mengubah haluan ke barat laut menuju Kepulauan Rossel di Louisiade. Tanpa diketahui kedua belah pihak, kapal-kapal induk mereka hanya terpisahkan 70 mil laut (130 km) satu sama lainnya pada pukul 20.00 malam itu. Pada pukul 20.00 (13°20′S 157°40′E﻿ / ﻿13.333°S 157.667°E﻿ / -13.333; 157.667), armada di bawah pimpinan Hara mengubah haluan untuk bertemu dengan armada Takagi yang sudah selesai mengisi bahan bakar dan sedang menuju ke arah armada Hara.
Larut malam 6 Mei atau dini hari 7 Mei, Kamikawa Maru selesai menyiapkan pangkalan kapal amfibi di Kepulauan Deboyne yang dimaksudkan untuk memberi perlindungan udara bagi pasukan invasi Jepang ketika mereka mendekati Port Moresby. Sisa Kesatuan Perlindungan di bawah pimpinan Marumo berada di pos dekat Kepulauan D'Entrecasteaux dengan maksud melindungi konvoi kapal-kapal Abe yang segera tiba.