Met Nagumo se skip aan die brand het skout-admiraal Tamon, bevelvoerder van die Hiryu, die bevel oorgeneem en sy vliegtuie gestuur om die Yorktown aan te val. Hulle slaag daarin om die Yorktown buite aksie te stel, hoewel hy nog gedryf het. Fletcher het die bevel oorgegee aan Spruance wat op sy beurt 'n aanval loods op die Hiryu, die skip word gekelder. Terselfdertyd het die Hiryu se vliegtuie 'n tweede aanval op die Yorktown gedoen, maar steeds nie gekelder nie, alhoewel hy erg beskadig is.
Gedurende die nag het Yamamoto die Midway-operasie afgelas en alle skepe na Japan teruggeroep. Twee Japanse kruisers, Mogami en Mikuma, het teen mekaar gebots gedurende die nag in 'n poging om duikbote te vermy. Op 6 Junie het vliegtuie van die Enterprise en Hornet egter daarin geslaag om dié twee skepe te kelder. 'n Japannese duikboot, I168, het egter ook daarin geslaag om die Yorktown, gesleep deur 'n mynveër, en 'n torpedojaer, wat hom vergesel het, te kelder.