Trận chiến Đông Solomon
Diễn biến > Diễn biến ngày 24 tháng 8

Lúc 1 giờ 45 phút ngày 24 tháng 8, Nagumo ra lệnh cho Chuẩn Đô đốc Chūichi Hara với hàng không mẫu hạm hạng nhẹ Ryūjō, tuần dương hạm hạng nặng Tone cùng các khu trục hạm Amatsukaze và Tokitsukaze đi đầu trong đội hình chính của các chiến hạm Nhật và cho xuất kích máy bay tấn công sân bay Henderson lúc rạng sáng. Nhiệm vụ của Ryūjō có thể nhằm đáp ứng lời yêu cầu của Nishizo Tsukahara, chỉ huy hải quân tại Rabaul, đòi phải vô hiệu hóa sân bay Henderson. Nhiệm vụ này ngoài ra còn nằm trong ý định của Nagumo là làm "chim mồi" thu hút sự chú ý của người Mỹ để cho phần còn lại của lực lượng Nhật Bản có thể tiến sát lực lượng hải quân Hoa Kỳ mà không bị phát hiện, cũng như bảo vệ đoàn tàu chuyển vận của Tanaka. Hầu hết các máy bay trên hai hàng không mẫu hạm Shōkaku và Zuikaku sẵn sàng cất cánh nếu phát hiện được vị trí các mẫu hạm Hoa Kỳ. Từ 5 giờ 55 phút đến 6 giờ 30 phút, hàng không mẫu hạm Mỹ đã phóng máy bay trinh sát (chủ yếu là từ Enterprise), được tăng viện thêm các máy bay trinh sát Catalina từ Ndeni để truy tìm lực lượng hải quân Nhật Bản.
Lúc 9 giờ 35 phút, một chiếc máy bay trinh sát Catalina đã lần đầu tiên nhìn thấy lực lượng của Ryūjō. Sau đó, lần lượt lực lượng của Ryūjō, các tàu chiến của Kondo và Mikawa cũng bị máy bay trinh sát Mỹ phát hiện vào sáng hôm đó. Từ sáng đến cuối chiều, các máy bay Mỹ còn trông thấy các máy bay trinh sát và cả tàu ngầm Nhật. Điều này khiến cho Fletcher tin rằng người Nhật đã biết vị trí các mẫu hạm của mình. Do đó, Fletcher tỏ ra do dự trước việc phát động một cuộc tấn công vào nhóm chiến hạm Ryūjō cho đến khi ông chắc chắn không còn một mẫu hạm nào khác của Nhật hiện diện trong khu vực. Cuối cùng, mặc dù không hề chắc chắn về sự có mặt của các mẫu hạm Nhật, Fletcher vẫn cho 38 máy bay từ Saratoga xuất kích vào lúc 13 giờ 40 phút để tấn công Ryūjō. Tuy nhiên, ông đã để các máy bay còn lại trên các mẫu hạm ở trong tình trạng sẵn sàng phòng trường hợp phát hiện được hạm đội Nhật.
Lúc 12 giờ 20 phút, Ryūjō cho xuất kích 6 máy bay ném ngư lôi Nakajima B5N ("Kate") và 15 chiến đấu cơ A6M Zero để tấn công sân bay Henderson, phối hợp cùng với một cuộc tấn công khác của 24 máy bay ném bom Mitsubishi G4M ("Betty") và 14 chiến đấu cơ Zero xuất phát từ Rabaul. Tuy nhiên, các máy bay xuất phát từ Rabaul đã gặp vấn đề về thời tiết và buộc phải quay lại căn cứ lúc 11 giờ 30 phút mà các máy bay của Ryūjō không hề hay biết. Radar của Saratoga đã phát hiện được số máy bay này khi chúng bay ngang qua Guadalcanal, qua đó cũng định vị các chiến hạm Nhật để tấn công sau đó. Các máy bay Nhật Bản đến sân bay Henderson vào lúc 14 giờ 23 phút và lao vào chiến đấu với các chiến đấu cơ của Mỹ (thuộc Không lực Cactus) cũng như ném bom sân bay. Kết quả cuối cùng là 3 chiếc Kate, 3 chiếc Zero và 3 chiến đấu cơ Mỹ bị bắn hạ còn sân bay Henderson không bị tổn hại nào đáng kể.
Lúc 14 giờ 25 phút, một máy bay trinh sát Nhật từ tuần dương hạm Chikuma đã phát hiện được các mẫu hạm Hoa Kỳ. Mặc dù bị bắn hạ, bản báo cáo của nó đã được chuyển về kịp thời, và Đô đốc Nagumo ngay lập tức ra lệnh cho xuất kích lực lượng đột kích của mình từ Shōkaku và Zuikaku. Tốp đầu tiên gồm 27 máy bay ném bom bổ nhào Aichi D3A ("Val") và 15 chiếc Zero cất cánh vào lúc 14 giờ 50 phút hướng đến Enterprise và Saratoga. Cũng cùng lúc đó, hai máy bay trinh sát Hoa Kỳ phát hiện được lực lượng của Nagumo. Tuy nhiên, vì rắc rối trong quá trình truyền tin, bản báo cáo này đã không bao giờ đến được tay Fletcher. Hai máy bay trinh sát này đã tấn công Shōkaku trước khi bay đi, gây nên những thiệt hại không đáng kể. Tốp thứ hai gồm 27 chiếc Val và 9 chiếc Zero cất cánh lúc 16 giờ và tiến về hướng nam, hướng các mẫu hạm Mỹ. Lực lượng tiên phong của Abe cũng tiến về phía trước với hy vọng sẽ đối đầu các chiến hạm Mỹ vào thời điểm sau hoàng hôn.
Cùng lúc đó, các oanh tạc cơ và chiến đấu cơ của Saratoga bay đến và bắt đầu cuộc tấn công vào chiếc Ryūjō. Tuần dương hạm Tone và hai khu trục hạm Tokitsukaze, Amatsukaze chạy xa khỏi Ryujo 5.000 m để chống các máy bay Mỹ đang bay đến. Ryujo gọi vô tuyến cho 21 máy bay tấn công Guadalcanal ra lệnh cho chúng bay đến phi trường Buka nằm giữa Guadalcanal và Rabaul, thay vì trở về hàng không mẫu hạm. Có trên hai mươi chiếc oanh tạc cơ xoay tròn quanh hàng không mẫu hạm và nhiều chiến đấu cơ xà thấp xuống nước trước làn hỏa lực phòng không của chiến hạm Nhật. Mười hai súng cao xạ của Ryujo đồng loạt khai hỏa nhưng không trúng một chiếc máy bay nào. Ryujo bị đánh trúng từ 3 đến 5 quả bom cùng một ngư lôi làm 120 thành viên thủy thủ đoàn thiệt mạng. Cú ngư lôi đánh trúng khiến ngập nước phòng máy bên mạn phải và chiếc Ryūjō bắt đầu bị nghiêng. Lúc 15 giờ 15 phút, lệnh bỏ tàu được phát ra và lúc 18 giờ, nó bị lật và chìm. Hai khu trục hạm Amatsukaze và Tokitsukaze đã cứu những người còn sống sót của Ryūjō, trong đó có hạm trưởng Tadao Kato. Ngoài ra, còn có 14 máy bay của Ryūjō trở về sau nhiệm vụ ở Guadalcanal vì trong 7 chiếc máy bay bị bắn hạ, có một chiếc duy nhất trang bị hệ thống liên lạc nên các chiếc còn lại không nhận được lệnh đáp xuống Buka. Số máy bay trở về trong tình huống đó bắt buộc phải đáp xuống biển, tất cả các phi cơ đều vùi sâu dưới đáy biển nhưng may mắn các chiến hạm đã cứu vớt hết phi hành đoàn. Vài chiếc oanh tạc cơ B-17 tấn công chiếc Ryūjō đang sắp chìm nhưng tất cả bom rơi xuống đều không trúng đích. Sau khi công việc giải cứu kết thúc, cả hai khu trục hạm và tuần dương hạm Tone đều đến gia nhập vào lực lượng đột kích của Nagumo.
Lúc 16 giờ 2 phút, trong lúc vẫn đang đợi báo cáo tin tức về vị trí các mẫu hạm Nhật, radar trên các mẫu hạm Hoa Kỳ đã phát hiện ra tốp đầu tiên của lực lượng máy bay đột kích Nhật. 53 chiến đấu cơ F4F Wildcat từ 2 hàng không mẫu hạm theo chỉ dẫn của radar đã bay lên đón đánh máy bay Nhật. Tuy nhiên do những vấn đề trong việc truyền tin, hạn chế trong khả năng nhận diện máy bay của radar và màn chắn hữu hiệu mà các chiến đấu cơ Nhật tạo ra cho các oanh tạc cơ bổ nhào của họ mà hầu hết các chiến đấu cơ Mỹ đã không thể đánh chặn những chiếc Val khi chúng lao xuống tấn công các mẫu hạm Mỹ. Trước khi các oanh tạc cơ bổ nhào của Nhật bắt đầu tấn công, Enterprise và Saratoga đã cho phóng toàn bộ số máy bay trên sàn tàu đã chuẩn bị sẵn nên giờ đây sàn của cả hai chiếc tàu này đều trống. Số máy bay trên được ra lệnh bay về phía bắc và tấn công bất kì mục tiêu nào chúng thấy được, hoặc bay tuần tra ngoài khu vực trận chiến và chỉ trở về khi cảm thấy an toàn.
Lúc 16 giờ 29 phút, các oanh tạc cơ bổ nhào của Nhật bắt đầu tấn công. Mặc dù mục tiêu ban đầu là Saratoga, chúng nhanh chóng chuyển hướng sang chiếc mẫu hạm gần hơn, Enterprise. Do đó, Enterprise trở thành mục tiêu chủ yếu của toàn bộ máy bay Nhật tấn công. Nhiều chiếc Wildcat đã bám theo những chiếc Val khi chúng bổ nhào xuống mục tiêu, bất chấp lưới lửa phòng không từ Enterprise và các chiến hạm Mỹ khác, trong một nỗ lực tuyệt vọng nhằm ngăn cản cuộc tấn công. Kết quả là 4 chiếc Wildcat và nhiều chiếc Val khác đã bị hỏa lực phòng không Hoa Kỳ bắn hạ.
Sự hiệu quả của hỏa lực phòng không Hoa Kỳ cộng với nỗ lực tránh né của các chiến hạm mà tất cả bom của 9 chiếc Val đầu tiên đều trượt mục tiêu là chiếc Enterprise. Tuy nhiên, đến 16 giờ 44 phút, một quả bom xuyên thép nổ chậm đã xuyên thủng đường băng tại vị trí gần thang máy và xuyên qua 3 lớp sàn tàu trước khi nổ dưới đường mớn nước làm chết 35 người và 70 người khác bị thương. Nước biển tràn vào làm cho Enterprise nghiêng nhẹ, nhưng không ảnh hưởng lớn đến cấu trúc thân tàu.
Chỉ sau đó 30 giây, một chiếc Val khác đã thả một quả bom rơi xuống chỉ cách 4,5 m (15 feet) vị trí quả bom đầu tiên. Lửa sinh ra từ đó đã làm nổ tung số đạn pháo của khẩu pháo 127 mm (5 inch) gần đó làm chết 35 người và bùng lên một đám cháy lớn. Khoảng 9 phút sau, lúc 16 giờ 46 phút, quả bom thứ ba và cũng là cuối cùng đánh trúng Enterprise ở đường băng phía trước nơi hai quả bom đầu. Quả bom này nổ ngay khi chạm mục tiêu, tạo ra một lỗ sâu 3 m (10 ft) trên sàn tàu, nhưng không phát sinh thêm thiệt hại.
Bốn chiếc Val khác từ bên phía Enterprise lao sang tấn công thiết giáp hạm North Carolina nhưng tất cả bom đều trượt mục tiêu và cả bốn chiếc này đều bị hỏa lực phòng không hoặc chiến đấu cơ Mỹ bắn hạ. Cuộc tấn công kết thúc vào lúc 16 giờ 48 phút và các máy bay Nhật còn sống sót tập hợp lại thành từng nhóm nhỏ rồi bay trở về tàu.
Cả hai phía đều đã nghĩ về thiệt hại mình gây ra cho đối phương cao hơn thực tế. Phía Mỹ khẳng định là đã bắn rơi 70 máy bay Nhật nhưng thực tế chỉ có 42 máy bay Nhật tham gia vào cuộc tấn công. Số máy bay Nhật bị bắn hạ là 25 chiếc, trong đó hầu hết các phi hành đoàn đã không được tìm kiếm và cứu vớt. Còn phía Nhật tin rằng họ đã gây thiệt hại nặng cho hai hàng không mẫu hạm Mỹ, nhưng thực tế chỉ có một. Người Mỹ mất 6 máy bay sau cuộc tấn công với hầu hết các phi hành đoàn được cứu.
Mặc dù Enterprise bị hư hại nặng và có các đám cháy trên tàu nhưng các nhóm sửa chữa tàu đã thực hiện những biện pháp cần thiết để các máy bay có thể hạ cánh được vào lúc 17 giờ 46 phút, chỉ một giờ sau khi cuộc tấn công kết thúc. Lúc 18 giờ 5 phút, các máy bay của Saratoga trở về sau khi đánh chìm Ryūjō và hạ cánh mà không gặp bất kì tai nạn gì. Tốp tấn công thứ hai của các máy bay Nhật tiến gần đến các mẫu hạm Mỹ vào lúc 18 giờ 15 nhưng không phát hiện được mục tiêu vì sự cố trong việc truyền tin và buộc phải trở về mặc dù không tấn công được các chiến hạm Mỹ. 5 máy bay đã bị mất trong cuộc tấn công bất thành này vì lý do kĩ thuật. Hầu hết các máy bay phóng từ mẫu hạm Mỹ ngay trước cuộc tấn công thứ nhất của các máy bay Nhật cũng thất bại trong việc tìm thấy mục tiêu. Tuy nhiên, 5 chiếc TBF Avenger của Saratoga đã trông thấy đoàn chiến hạm của Kondo và lao vào tấn công chiếc tàu chở thủy phi cơ Chitose, làm hư hại nặng chiếc tàu không có vỏ giáp bảo vệ này. Khi trời chạng vạng tối, các máy bay Mỹ đều đã hạ cánh xuống sân bay Henderson hoặc trở về các mẫu hạm. Các chiến hạm Mỹ lùi về phía nam để tránh sự tiếp cận của các chiến hạm Nhật. Trên thực tế, lực lượng của Abe và Kondo đã cố gắng tiến về phía nam truy đuổi lực lượng đặc nhiệm hàng không mẫu hạm Hoa Kỳ nhưng cuối cùng đã phải quay lại vào lúc nửa đêm sau khi không tìm thấy mục tiêu. Lực lượng đột kích của Nagmo thiệt hại nặng về máy bay cộng với nhiêu liệu sắp cạn cũng rút lui về phía bắc.