Теперь настал черед японцев нанести ответный удар. ОС 61 находилось под постоянным присмотром с тех пор, как гидросамолет “Тикумы” обнаружил его. В 14.45 “Сёкаку” и “Дзуйкаку” начали поднимать самолеты: 18 бомбардировщиков и 4 истребителя “Зеро” с первого, 9 бомбардировщиков и 6 “Зеро” со второго. Американские авианосные группы шли в 10 милях друг от друга. “Энтерпрайз” находился в центре кольца, образованного 1 линкором, 2 крейсерами и 6 эсминцами. “Саратогу” охраняли 2 крейсера и 5 эсминцев. На расстоянии 25 миль в воздухе кружили 53 истребителя “Уайлдкэт” воздушного патруля. В 16.38 “Энтерпрайз” был атакован одновременно пикировщиками и торпедоносцами. Японские истребители прикрытия отогнали большую часть “Уайлдкэтов” от своих ударных самолетов. Японцев встретил плотный зенитный огонь, однако пилоты отважно ринулись в атаку. Первую бомбу “Энтерпрайз” получил в кормовой элеватор. Она пробила 3 палубы, прежде чем взорвалась. Вторая бомба попала рядом с первой. В 16.45 третья бомба попала чуть позади островной надстройки, но ее взрыв причинил мало вреда. Когда атака завершилась, “Энтерпрайз” весь пылал, но его корпус не был поврежден. Он потерял 74 человека убитыми и 95 ранеными. Хотя ПВО авианосцев была усилена — добавлены зенитные орудия и усилен воздушный патруль, “Энтерпрайзу” этого не хватило. Линкор “Норт Каролина” тоже привлек внимание атакующих самолетов, но повреждений не получил. Во время этой фазы боя вражеские торпедоносцы не были замечены.
В 16.00 два японских авианосца подняли вторую ударную волну, которая так и не нашла ОС 61 из-за ошибки офицера управления полетами, давшего неверные координаты. Возможно, эта ошибка спасла “Энтерпрайз”. Сначала “Энтерпрайз” развил 24 узла и начал принимать самолеты. Но так как он был серьезно поврежден, то начал сказываться эффект домино — одна неполадка приводила к другой, третьей… И, наконец, руль авианосца заклинило, что сделало буксировку невозможной. Если бы вторая ударная волна обнаружила его, авианосец не смог бы маневрировать. Наконец управление было восстановлено, и адмирал Флетчер повернул на S, выходя из боя. Большая часть самолетов “Энтерпрайза” села на Гуадалканале, усилив местную авиацию. “Уосп”, заправившись, пошел на N навстречу Флетчеру. Таким образом, Гуадалканал, даже и без самолетов “Энтерпрайза” имел бы надежное прикрытие с воздуха и возможность пополнения авиагруппы.
Когда первая волна японских самолетов улетела на север, в воздухе болтались рассеявшиеся американские самолеты: 13 бомбардировщиков и 12 торпедоносцев. 5 торпедоносцев “Саратоги” атаковали Главные Силы, Передовое Соединение адмирала Кондо, но безрезультатно. 2 пикирующих бомбардировщика оказались более везучими. В 17.40 они заметили гидроавианосец “Титосэ”, который почти не имел бронирования. Близкими разрывами его самолеты были подожжены, продырявлен левый борт и выведено из строя левое машинное отделение. Однако экстренные меры спасли его, и “Титосэ” вернулся через Трук в Японию на ремонт. Адмирал Кондо, все еще желая продолжать бой, в 16.30 соединился с Авангардным Соединением и продолжил поиск на юг, надеясь обнаружить противника и завязать ночной бой. Но в 23.30, никого не найдя, он повернул на N. Первая фаза боя закончилась.
Но причина боя все еще существовала — японский конвой с 1500 солдатами на борту. Покинув Шортленд, он был обнаружен 25 августа в 2.23 американской летающей лодкой. Погода была против японцев — яркая луна и редкие облака. На Гуадалканале, как и обычно, ночка выдалась горячей. Самолеты, катапультированные крейсерами прикрытия конвоя, бомбили аэродром Гендерсон и укрепления морских пехотинцев, используя противопехотные бомбы. Войсковой конвой подошел к Тайву Пойнт в 7.40. К легкому крейсеру “Дзинцу” присоединились эсминцы “Кагэро”, “Исокадзэ”, “Кавакадзэ” и “Яёй”, которые обстреливали аэродром Гендерсон. Крейсер попал под удар 3 самолетов, внезапно вывалившихся из облаков. Бомба попала в самолет крейсера между башнями А и В. Его радиорубка была уничтожена, так что командир потерял возможность руководить операцией. Так все считали, что самолеты были свои, корабли ответного огня не открыли. Экипаж “Дзинцу” боялся, что пожар захватит носовые погреба, и капитан приказал затопить их. Вскоре пожары были взяты под контроль.