い号作戦
一方の連合艦隊司令部一行(陸攻2、零戦6)は7時40分頃、米陸軍のP-38戦闘機16機と空戦になる。バラレ到着を目前にして一式陸攻は2機とも撃墜され、山本長官を含む陸攻1番機乗員は全員戦死した(海軍甲事件)。指揮権継承順位により第二艦隊司令長官近藤信竹中将が臨時に連合艦隊司令長官の職務を代行し、4月21日に古賀峯一大将が連合艦隊司令長官に任命された。4月25日、古賀長官はトラック泊地の戦艦武蔵に到着して将旗を掲げる。この時点で、宇垣参謀長以下連合艦隊司令部員も多くが戦死、負傷していた。その結果、3月に軍令部より打ち出された第三段帝国海軍作戦方針に基づき、直ちに発令されるべき連合艦隊第三段作戦命令の発令が8月になり、日本海軍の作戦指導に影響を与えた。
(消耗数には10月15日の空襲による被害や作戦後被弾のため廃棄された物、作戦中事故や故障など様々な要因で廃棄された機体も含むものと思われる)
母艦飛行機隊は一度損耗すると再建に時間がかかるという理由から、“い号作戦"は短期間で終了したものの、母艦飛行機隊の航空機は艦戦14機、艦爆16機を自爆もしくは未帰還で失い、艦戦6機、艦爆17機が被弾した。特に母艦飛行機隊の艦爆の損耗率は三割に達し上記の消耗度と一致していないが、これは基地航空隊である五八二空所属機が含まれていないため。、被弾した物を加えると六割を超えていた。結局一航戦は機材と搭乗員の一部を二航戦に移し、飛行機隊再建のため日本本土に帰投する。
このため5月12日以降のアッツ島攻防戦や、6月30日以降の連合軍の中部ソロモン地域に対する反攻(ニュージョージア島の戦い)において、機動部隊を活用することができなかった一航戦(翔鶴、瑞鶴、瑞鳳)がトラックに再進出するのは、7月15日になった。内地に戻った二航戦の飛鷹はトラックにむけて横須賀を出港した直後の6月10日、アメリカ潜水艦トリガー (USS Trigger, SS-237) の雷撃で大破、二航戦は軽空母龍鳳を旗艦としてトラックに進出した。。
また、基地航空部隊も、作戦直後の偵察により、ガ島周辺および東部ニューギニア北岸地域に多数の航空機、艦船の集結を認め、今後も“い号作戦"のような大規模な航空作戦の必要性を感じていたが、二十一航戦、二十六航戦ともに“い号作戦"の消耗から回復しつつ、小規模な攻撃を実施する程度で、大規模な攻勢作戦は5月の二十五航戦の再進出まで待たねばならなかった。また、草加任一の回想によれば、17日の研究会において戦闘機の実力が開戦時に比べ相当落ちていることが取り上げられており、過大な戦果報告と空戦能力の低下は、徐々に日本軍の航空作戦の問題になり始めていた。こうした犠牲を払いながらも、今回の作戦により連合軍側も7日のX攻撃によって連合軍の北上作戦が10日間延期されている。
4月3日のカビエン空襲で大破した重巡青葉は、軽巡川内に曳航されて4月25日にトラック泊地に到着した。
今回の作戦についての連絡は、現地の第8方面軍には3月12日に、参謀本部には同18日に正式に伝えられていたが、海軍の航空作戦に呼応して、積極的な航空作戦や大規模な船団輸送を実施するような機運にはならず、中央も現地も傍観的な態度であったという。これに関して『戦史叢書66、大本営陸軍部〈6〉』では「なぜ陸海軍航空隊による統一作戦・航空撃滅戦が実施できなかったのか?」と指摘している。3月の時点で杉山元参謀総長は南東方面陸海軍航空指揮の統一運用を唱え、3月22日の南東方面陸海軍中央協定でも「航空作戦ノ指導ニ方リテハ特ニ陸海軍航空戦力ノ統合発揮ニ努ム」と指示されている。4月初め、天皇は参謀総長に「海軍はソロモンやモレスビー方面に大規模の航空作戦を行なうというが、陸軍はいかにするか」と暗に陸海軍の協同作戦について注意を促した。4月11日、天皇からも“い号作戦"に関連して陸軍の作戦指導に関する質問がなされた。そのため参謀本部では現地第8方面軍に対して、12日には補給の現状と今後の見通しについての問い合わせが、14日には海軍の航空作戦に呼応して積極的に輸送作戦を実施するよう督促が発せられた。中央の指示に対しラバウルの第8方面軍では、ニューギニア方面の輸送計画に関して海軍側と困難な折衝を続けていたいきさつもあり、方面軍参謀の井本熊男はそれまでの中央の現地に対する無理解への不満も相まって、中央からの神経質な干渉に相当な苛立ちを感じていた。ただ現実問題として、当時積極的な航空作戦を実施できるほど陸軍の航空戦力が充実していなかったことは井本自身も認めている。当時の南東方面はもはや航空援護無しに輸送作戦を実施することはありえない情勢であったため、事は簡単ではなかった。
また、この当時の南東方面に展開していた陸軍航空部隊である第6飛行師団の3月20日頃の実働戦力は、一式戦闘機50機、九九式双発軽爆撃機16機、九七式重爆撃機17機、一〇〇式司令部偵察機3機の合計87機であり、これは部隊定数の60%に過ぎず、この頃の第六飛行師団はもっぱらブナ、オロ湾方面への夜間爆撃と、輸送部隊の船団護衛に従事する程度の活動に甘んじていた。それでもこの作戦中にソロモン方面、ニューギニア方面への輸送は数回実施されており、この時期の同方面への輸送船団が航空機による妨害を受けないことはまれであったが、X攻撃直後の4月8日のムンダ輸送は連合軍の妨害を受けることなく成功し、この後始まる中部ソロモンの防衛の一助となった。
第8方面軍も“い号作戦"によってムンダ、サラモア方面の連合軍の活動が低下したことを認めている。とはいえ、作戦実施期間の関係でその効果が現れた期間は短く、陸軍側には物足りないという思いが残った。
作戦終了時、連合艦隊は、「ガ島方面攻撃に相次ぎニューギニア方面航空作戦に敵の意表を衝き甚大なる打撃を与え敵の反撃企図を相当防遏し得たるものと認む」と所見を出し、概ね作戦目的を達しえたものと判断している。
この作戦の問題点としては、戦果に比して日本の被害が大きいことが挙げられ、参加部隊の機材の損失、搭乗員の質の低下といった航空戦力の低下を招いたことが批判される。戦死者も、戦闘機搭乗員のみの比較でも日本側の15名に対し連合軍側は3名と少なかった。こういった結果は予測できたものとして、計画者の山本五十六長官を批判する意見もある。
当時のアメリカ太平洋艦隊司令長官のチェスター・ニミッツは、「山本長官は戦勢の悪化に驚き、連合国計画の撹乱を意図した全面航空攻勢作戦を指揮するため、自らラバウルに出発した。第三艦隊(空母部隊)から派遣した約200機と、陸上基地の海軍機100機をもって、彼は戦争中もっとも強力な日本航空部隊を編成、まず最初に、アイアンボトム水道における船舶を、次いで、東部ニューギニアの目標に攻撃を加えた。この結果はけっして小さくなかった。駆逐艦1隻、コルペット艦1隻、給油艦1隻、輸送船2隻を撃沈し、25機の連合軍飛行機を破壊した。しかし、日本は40機の犠牲を出し、空母の第一線搭乗員の大きな損失は、日本の空母部隊の戦力をこれまで以上に大きく低下させたのである。」と評している。戦後GHQによって作成された「マッカーサー・レポート」には「航空攻撃の非常に有効な結果にも関わらず、日本海軍航空隊は大規模な航空攻撃を継続する能力を持っていなかった」と評価をしている。連合国軍最高司令官総司令部参謀第2部長チャールズ・ウィロビーは「広く分散していた三つの目標に飛行隊を分けた結果、その攻撃は徹底さを欠いていた」と評している(「三つの目標」とは当時マッカーサーが担当していた戦区である東部ニューギニア方面へのY攻撃を指すと思われる)。サミュエル・エリオット・モリソンは、4月7日のX攻撃については「アメリカ軍の攻勢準備のスケジュールを約10日間遅滞せしめた」と記し、また11日以降に始まるY攻撃に関しては「艦砲射撃のない航空戦力は航空支援のない艦艇と同様に効果がないことを証明した」 と両航空作戦を評価している。