第三次ソロモン海戦
23:55(日本時間午後9時50分 - 午後10時)、近藤艦隊本隊は探照灯を照射して、約,1000m先を進む「敵は高き前檣楼()を有し上甲板高く偉大なる新式戦艦」=サウスダコタを発見する。ワシントンはサウスダコタの南方を進んでいたため、日本艦隊に照射されなかった。日本艦隊は高雄-1500m-愛宕-2000m-霧島という単縦陣形で米艦隊とすれ違いながら、右砲戦を開始した。日米双方の主砲・高角砲弾、機銃弾が飛交う中、愛宕は8本、高雄は本数不明、朝雲は4本の魚雷を発射したが、命中しなかった(日本軍は命中と誤認)。それでも砲撃だけでサウスダコタはレーダー機能と通信設備を失い、第三砲塔には霧島の36cm砲弾が命中して作動不能となった。近藤艦隊本隊は午後10時6分に反転し、並走しながらワシントンとサウスダコタを追いかけるような陣形となった。この間、霧島の水上偵察機(村島中尉機)は対空砲火で被弾不時着し、搭乗員はアメリカ軍の捕虜となっている。
僚艦サウスダコタが戦闘不能となる中、ワシントンは霧島の探照灯照射により、レーダー上の大型目標が日本戦艦であると確信した。ただちに射撃命令が出され、距離8,200メートルから40cm砲9門を一斉斉射、霧島に至近弾を与えた。つづいて副砲が照明弾を発射し、日本艦隊は闇夜に浮かびあがった。ワシントンは主砲斉射を続け、第2斉射、第3斉射とも霧島に命中し爆発が発生した。ワシントンはそれを確認すると副砲で愛宕と高雄を砲撃し、愛宕に大損害を与えたと信じた。その愛宕では艦首醤油庫に副砲弾1発が命中したが、戦闘力には何の影響もなかった。
レーダー索敵で戦闘を有利にすすめていたワシントンもミスを犯した。霧島を撃沈したと信じたため、射撃を停止したのである。
戦争初期、空中格闘戦能力の高さで連合軍機を圧倒した零式艦上戦闘機(以下、零戦)も、制空戦闘では「往路2時間、ガダルカナル上空での空中戦(滞在時間約30分以下)、帰路2時間」、零戦より速度のでない一式陸上攻撃機爆撃隊を掩護する任務では「片道4時間、直掩戦闘、帰路4時間、合計8時間」という長時間の任務となり、損害を増やした。
日本軍が航空戦に苦戦する一方、アメリカ軍はエスピリトゥサント島を基地とするB-17大型爆撃機の活動とアメリカ軍潜水艦の遊弋()によって、日本軍の行動力を著しく妨げていた。ガダルカナル島の日本陸軍に補給物資を届けることがますます難しくなり、日本軍にとってガダルカナル島の戦局は悪化の一途をたどった。そこで日本海軍(連合艦隊)は、大口径砲を装備した戦艦による艦砲射撃をふたたび実施して飛行場を破壊、同時に陸軍第三十八師団と大量の補給物資をガダルカナル島に強行輸送し、同島のアメリカ軍を圧倒するという決断を下す。第十一戦隊の金剛型戦艦2隻(比叡、霧島)を中核として「第五次挺身隊」を編成し、彼らに第三十八師団上陸の前にヘンダーソン基地の砲撃を命じた。比叡、霧島とも就役してから30年が経過していたが、改装によって速力30ノットを発揮する高速戦艦となり、真珠湾攻撃やミッドウェー海戦で空母機動部隊の護衛艦をつとめるなど、第一線級の能力を持っていた。特に比叡は大和型戦艦のテスト艦として装備が改良されていた。