サウスダコタ (戦艦)
結果「サウスダコタ」は「愛宕」以下5隻の目の前に躍り出た。「愛宕」側はアメリカ側に戦艦がいると想定しておらず、長良隊から「敵戦艦二隻、エスペランス岬ノ北西」と知らされて混乱していた。月は日本時間21時59分に没し、闇夜となっていた。 愛宕や指揮下各艦は探照灯を照射して、「敵ハ高キ前檣楼ヲ有シ上甲板高ク偉大ナル新式戦艦」を確認した。日本側は、距離6,000 - 8,000mで砲戦を開始した。
日付がかわった15日午前0時以降、「ワシントン」と「サウスダコタ」は単縦陣を形成する近藤長官(旗艦「愛宕」)直率部隊(前方警戒〈朝雲、照月〉、射撃隊〈愛宕、高雄、霧島〉)と反航戦で砲火を交えた。「サウスダコタ」は近藤部隊から砲雷撃を受けたが主に副砲で反撃し、巡洋艦1隻の撃沈を主張した。アメリカ側戦艦が発射した照明弾により、周囲は真昼のように明るくなっていたという。誤認戦果とひきかえに、「サウスダコタ」は上甲板に多数の命中弾をうけた。「霧島」の発射砲弾は、飛行場射撃用の三式弾68発、零式弾22発、一式弾27発であった。この夜の愛宕の発射弾数は、20cm徹甲弾55発、20cm通常弾6発、12.7cm高角砲弾49発、25mm機銃少数であった。朝雲は12.7cm砲弾を75発、照月は長10cm砲弾を20発発射したと記録している。
アメリカ軍の調査によると、「サウスダコタ」には合計27発の砲弾が命中した。42発命中との資料もある。20cm砲弾5発、15cm砲弾2発が不発であった。「霧島」の14インチ砲弾は5発命中したが徹甲弾は1発のみであり、他の4発は三式弾や零式通常弾だった。唯一命中した14インチ徹甲弾は3番主砲下の居住区を貫通して3番主砲のバーベットに衝突して炸裂し、バーベットの装甲を割っていた。
三航戦第一次攻撃隊は、戦爆(爆装零戦)31乃至32、艦攻2、零戦8を失った。 つづいて一航戦(大鳳、瑞鶴、翔鶴)第一次攻撃隊(前路索敵〈天山2〉、攻撃隊〈天山27、彗星53、零戦48〉。栗田部隊の誤射等で約10機が被害を受け、彗星5程度が不時着か引き返す)が日本時間午前10時50分頃から攻撃を開始し、F6Fの邀撃で大損害をうけた。一航戦第一次攻撃隊の一部は米軍空母群を発見できず、戦艦部隊を攻撃した。
一連の空襲で、リー部隊は、前衛としての任務を完遂した。アメリカ軍機動部隊の損害は軽微であった。「サウスダコタ」は10:49に三航戦所属機の攻撃を受け、直撃弾を浴びる。主甲板に250キロ爆弾1発が命中、爆発により24名が死亡、27名が負傷し、艦は配線が切断され大きく損傷したものの、深刻なダメージは生じなかったため沈没は免れた。ほかに重巡洋艦「ミネアポリス」に至近弾があった。日本軍第二次攻撃(一航戦第一次攻撃隊)の攻撃では、戦艦「インディアナ」に不発魚雷があり、「アラバマ」や「アイオワ」が攻撃を回避した。本隊では空母「バンカー・ヒル」が小破した。第二航空戦隊(隼鷹、飛鷹、龍鳳)の攻撃隊はアメリカ軍機動部隊を発見できず、戦闘機の邀撃などで損害を出した。
このマリアナ沖海戦の初日で、日本側は艦上機と基地航空隊の双方から300機以上の航空機を失った。
一航戦の第一次攻撃隊はスコールの中にあったエンタープライズ隊をやりすごし、青天下のホーネット隊に攻撃を集中した。爆弾と魚雷の命中により「ホーネット」は炎上して傾斜した。F4Fの迎撃と各艦の対空砲火で一航戦第一次攻撃隊は大きな被害を受け、攻撃隊指揮官・村田重治少佐(翔鶴飛行隊長)も戦死した。
続いて一航戦の第二次攻撃隊(0610分発進の翔鶴隊〈零戦5、艦爆19、触接艦攻1〉、0645発進の瑞鶴隊〈零戦4、艦攻16、触接艦攻1〉)が日本時間8時20分から午前9時の間に到達し、健在の第16任務部隊(エンタープライズ、サウスダコタ、ポートランドほか)を狙った。米軍時間9時50分、「エンタープライズ」のレーダーは接近する日本軍攻撃隊を探知した。「サウスダコタ」は「エンタープライズ」のそばで対空砲撃を行った。『ニミッツの太平洋海戦史』では「戦艦「サウス・ダコタ」の対空砲火が正確で猛烈をきわめたため、「エンタープライズ」の損害は飛行甲板に三個の爆弾を受けたにすぎなかった。」と記述している。翔鶴隊(爆撃)は「敵航空母艦一隻爆撃六弾命中、続イテ攻撃セル瑞鶴艦攻隊ノ成果ト相俟テ之ヲ撃沈ス 駆逐艦一隻大破炎上 敵機一機撃墜」、瑞鶴隊(雷撃)は「航空母艦一(エンタープライズ型)撃沈、戦艦一(サウスダコタ型)轟沈、巡洋艦一(艦型不詳)撃沈、駆逐艦一大破 敵機八機撃墜」、制空隊は敵戦闘機4・艦爆1機撃墜と報告した。一航戦第二次攻撃隊損害は、喪失(零戦1、艦爆10、艦攻9)、不時着(零戦1、艦爆2、艦攻1)であった。