マレー沖海戦
一方、脆弱な飛行甲板という構造上の弱点を抱え、かつ航空機用燃料や爆弾、魚雷といった可燃物を満載している空母がわずか1-2発の爆弾命中で航行不能に陥ったり沈没した事例の枚挙にいとまがない事と比較して、砲戦用の分厚い装甲を備え、水中防御も充実した戦艦を航空機だけで沈めることは、依然として難題であり続けた。また、日本海軍航空隊が沈めた航行中の戦艦は、本海戦におけるプリンス・オブ・ウェールズとレパルスのみである。プリンズ・オブ・ウェールズの沈没について、イギリス海軍大佐のラッセル・グレンフェルは著書の中で「ただ、それは実際上対空防御の伴わぬ戦艦は、空襲により沈められ得るという事実を示したに過ぎなかった」と評している。
また、海上戦闘の様相に影響をあたえたものの、目標が戦闘機を伴わず、警戒艦艇も少なかったことからこの成果をもって将来の艦隊戦闘を推すのは早計という意見もある。もし予定通りイギリス艦隊に空母インドミタブルが随伴しているか、英空軍戦闘機がマレー半島に多数配備されていた場合、海戦の様相は変わっていた可能性がある。1942年2月20日のニューギニア沖海戦では、空母レキシントン (CV-2)を攻撃した第二十四航空戦隊(第四艦隊)の一式陸上攻撃機15機がF4Fワイルドキャット戦闘機と対空砲火の迎撃で13機を撃墜された。
この海戦の結果、インド洋に進出していた東洋艦隊の大部分が日本軍の航空攻撃を警戒し、マレー方面進出を断念したためマレー作戦は順調に進行した。しかし、残存艦はスラバヤ(ジャワ島)に後退してABDA司令部指揮下でABDA艦隊を編成し、1月24日にはアメリカ駆逐艦部隊による攻撃(バリクパパン沖海戦)でボルネオ島上陸部隊が妨害を受けるなど予断は許されない状況であった。
戦艦プリンス・オブ・ウェールズは1941年(昭和16年)8月上旬に行われた大西洋会談においてフランクリン・ローズベルト(アメリカ合衆国大統領)とウィンストン・チャーチル(イギリス首相)が乗艦し、大西洋憲章が結ばれた場所でもある。
当時のイギリス首相ウィンストン・チャーチルは、著書の中でマレー沖海戦でこの2隻を失ったことが第二次世界大戦でもっとも衝撃を受けたことだと記している。また議会に対して「イギリス海軍始って以来の悲しむべき事件がおこった」と報告した。
沈没したプリンス・オブ・ウェールズは水面下68 m(223フィート)の位置で見つかり、不法ダイバーに盗まれるのを危惧したことから2002年になってベルが取り外された。ベルはリバプールの博物館(Merseyside Maritime Museum)で展示されている。レパルスはさらに浅い40メートルの海底に沈んでおり、海面から船体が視認できる状態である。双方の艦とも完全に転覆した状態で海底に横たわっている。
小沢中将はこの状況では統制された触接誘致作戦は困難と認め、月出後の接敵を断念し、一旦戦場を離脱して南方部隊本隊に合同することを決心し、午後10時に針路を20度に変え、小沢中将は午後10時30分に第九根拠地隊基地司令、第三水雷戦隊司令官に対し、各輸送船はフコク島またはバンコクに避退するよう無電による指示を命じた。
南方部隊指揮官の近藤中将は、午後9時40分に小沢の水上部隊と合同後の戦闘序列を予令し、午後10時50分に進撃要領も示した。また馬来部隊が近藤の本隊に接近中と知ると、午後23時に自隊の位置と合同後の体形を電報し。10日午前4時には南方部隊本隊、馬来部隊主隊、護衛隊本隊は合同を終えた。
英艦隊も午後9時45分頃に前方5マイルに青い閃光を確認し、これは武田機が投下した吊光投弾であり、シンガポールのパリサー参謀長から受信した「本日午後の航空偵察によれば、コタバル付近の海面に戦艦1、最上型巡洋艦1、駆逐艦11及び輸送船多数集結中なり」との報告を検討した結果、針路をシンゴラから南東のコタバルに変更した。午後10時30分、フィリップス提督は作戦中止とシンガポール基地に戻り戦力再編を行うことを伝達した。
第一航空部隊が発進させた攻撃隊は全て引き返し、潜水部隊も敵情を得なかったため、「熊野」機が9日午後7時50分に英艦隊の位置を報告して以降、日本は英艦隊の動静をつかめずにいた。12月10日午前1時22分、同海域で英艦隊の動向を見張っていた潜水艦伊58(北村惣七潜水艦長)は、水上航行中に右20度600メートルの至近距離に駆逐艦らしき艦影2を発見、潜航した。