Pertempuran Laut Karang
Pascapertempuran

Pada 9 Mei, TF17 mengubah haluan ke timur dan keluar dari Laut Koral melalui rute selatan Kaledonia Baru. Nimitz memerintahkan Fletcher untuk mengembalikan Yorktown ke Pearl Harbor secepat mungkin setelah mengisi bahan bakar di Tongatabu. Sepanjang hari itu, pesawat pengebom Angkatan Darat Amerika Serikat menyerang Deboyne dan Kamikawa Maru, tetapi kerusakan yang ditimbulkan tidak diketahui. Sementara itu, Crace yang tidak mendapat berita apa pun dari Fletcher menyimpulkan TF17 telah meninggalkan lokasi pertempuran. Pukul 01.00 tanggal 10 Mei, setelah tidak mendapat berita lebih lanjut tentang pergerakan kapal-kapal Jepang menuju Port Moresby, Crace berputar menuju Australia dan tiba di Cid Harbor, 130 mil laut (241 km) utara Townsville pada 11 Mei.
Pada pukul 22.00 tanggal 8 Mei, Yamamoto memerintahkan kapal-kapal Inoue untuk berbalik, menghancurkan sisa kapal-kapal Sekutu, dan menyelesaikan invasi ke Port Moresby. Inoue tidak membatalkan penarikan mundur konvoi invasi, tetapi memerintahkan Takagi dan Gotō untuk mengejar sisa kapal-kapal Sekutu di Laut Koral. Persediaan bahan bakar kapal-kapal perang Takagi sudah kritis, dan menghabiskan hampir sepanjang hari 9 Mei mengisi bahan bakar dari tanker Tōhō Maru. Larut malam 9 Mei, Takagi dan Gotō berlayar ke tenggara, dan lalu ke barat daya menuju Laut Koral. Pesawat-pesawat amfibi dari Deboyne membantu Takagi mencari armada TF17 pada pagi 10 Mei. Namun kapal-kapal Fletcher dan Crace sudah meninggalkan lokasi. Pukul 13.00 tanggal 10 Mei, Takagi berkesimpulan musuh sudah pergi dan memutuskan untuk kembali ke Rabaul. Yamamoto setuju dengan keputusan Takagi dan memerintahkan Zuikaku kembali ke Jepang untuk dilengkapi kembali dengan pesawat-pesawat. Pada saat yang bersamaan, Kamikawa Maru juga meninggalkan Deboyne. Pada siang 11 Mei, satu pesawat PBY Angkatan Laut Amerika Serikat yang sedang berpatroli dari Nouméa melihat Neosho sedang terapung-apung di (15°35′S 155°36′E﻿ / ﻿15.583°S 155.600°E﻿ / -15.583; 155.600). Pada hari itu juga, kapal perusak Amerika Serikat Henley bertindak dan menyelamatkan 109 awak Neosho dan 14 awak Sims yang selamat, dan lalu menenggelamkan Neosho dengan tembakan torpedo.
Pada 10 Mei, Operasi RY dinyatakan berakhir. Setelah kapal penyebar ranjau Okinoshima yang dijadikan kapal komando ditenggelamkan oleh kapal selam Amerika Serikat S-42 pada 12 Mei (05°06′S 153°48′E﻿ / ﻿5.100°S 153.800°E﻿ / -5.100; 153.800), pendaratan pasukan ditunda hingga 17 Mei. Sementara itu, armada TF16 di bawah pimpinan Halsey mencapai Pasifik Selatan dekat Efate, dan pada 13 Mei berlayar ke utara untuk mencegat kapal-kapal Jepang yang mendekati Nauru dan Kepulauan Ocean. Setelah mendapat laporan intelijen tentang operasi berikutnya Armada Gabungan Jepang ke Midway, Nimitz pada 14 Mei memerintahkan Halsey untuk memastikan pesawat pengintai Jepang dapat melihat kapal-kapal Halsey pada hari berikutnya. Nimitz setelah itu segera kembali ke Pearl Harbor. Pada 10.15 tanggal 15 Mei, pesawat pengintai Kawanishi dari Tulagi melihat TF16 di 445 mil laut (824 km) timur Kepulauan Solomon. Gerak tipu kapal-kapal Halsey berhasil. Setelah mencemaskan serangan udara kapal induk Amerika Serikat terhadap pasukan invasi Jepang, Inoue segera membatalkan Operasi RY. Kapal-kapal diperintahkannya untuk kembali ke Rabaul dan Truk. Pada 19 Mei, TF16 yang kembali ke kawasan Efate untuk mengisi bahan bakar, dan berbelok menuju Pearl Harbor. TF16 tiba di Pearl Harbor pada 26 Mei, sementara Yorktown tiba pada hari berikutnya.
Shōkaku tiba di Kure, Jepang, pada 17 Mei. Dalam perjalanan, kapal induk ini hampir terbalik akibat kerusakan yang diderita selama pertempuran. Zuikaku tiba di Kure pada 21 Mei, setelah berhenti sebentar di Truk pada 15 Mei. Berbekal sinyal intelijen, Amerika Serikat mengerahkan delapan kapal selam di sepanjang rute yang diperkirakan akan dilewati kapal-kapal induk Jepang sewaktu kembali ke Jepang. Namun, kapal-kapal selam tersebut tidak berhasil melakukan serangan. Staf Umum Angkatan Laut Kekaisaran Jepang memperkirakan perlu waktu dua hingga tiga bulan untuk memperbaiki Shōkaku dan melengkapi kembali skuadron udaranya. Oleh karena itu, Shōkaku dan Zuikaku keduanya tidak dapat ikut serta dalam operasi Yamamoto yang berikutnya di Midway. Shōkaku dan Zuikaku bergabung kembali dengan Armada Gabungan pada 14 Juli dan berperan utama dalam pertempuran antarkapal induk yang berikutnya melawan Amerika Serikat. Lima kapal selam kelas I yang mendukung Operasi MO dialihkan untuk mendukung penyerangan ke Pelabuhan Sydney tiga minggu kemudian sebagai bagian dari usaha mengganggu jalur logistik Sekutu. Dalam perjalanan ke Truk, I-28 terkena tembakan torpedo dari kapal selam Amerika Serikat Tautog dan tenggelam berikut semua awaknya.