Тем временем японские самолеты вышли к берегу Оаху. Тут их засекла радарная станция на склонах Опана. Эта станция использовалась в учебных целях и работала с 7:00 утра и до 16:00. Получив предупреждение из Вашингтона, 27 ноября генерал Шорт приказал изменить режим работы радиолокатора, сдвинув график на период с 4:00 до 11:00 утра. Учитывалась повышенная вероятность атаки японцев в утренние часы. Двое рядовых: Джозеф Локард и Джордж Эллиотт — в 6:45 заметили на экране эхо воздушной цели. Это был гидросамолет с «Чикумы», летевший на разведку Перл-Харбора. Через три минуты на экране появилась вторая цель, которую операторы отслеживали четыре минуты, после чего цель исчезла. Это был второй гидросамолет с крейсера «Тоне». Самолет снизился и вышел из зоны контроля радара.
В 7:02 на экране радара появились множественные цели, число которых оценили как 50 машин. Самолеты находились примерно в 132 милях к северу от базы на пеленге 005 гр. Эллиотт предложил сообщить об этом по телефону в информационный центр, но Локард не хотел поднимать шум. Наконец, оба решили позвонить в информационный центр в форде Шафтер. Дозвониться удалось лишь через несколько минут. Трубку поднял Джозеф МакДоналд, дежурный оператор, единственный человек, находящийся в центре. Эллиотт быстро сообщил ему о обнаруженных множественных целях, приближающихся к острову с севера. Тем временем в центр прибыл 1-й лейтенант К. Тайлер. МакДональд передал лейтенанту полученную информацию и предложил поднять по тревоге дополнительных операторов и планшетистов. Тем временем Локард сообщил о том, что цель стремительно приближается к острову. В 7:08 дистанция сократилась до 130 миль, а в 7:15 — до 92 миль. МакДоналд передал Локарду успокаивающее сообщение о том, что скоро к ним прибудет усиление. Локард не удовлетворился ответом и потребовал к трубке самого Тайлера. Тайлер взял трубку, выслушал сообщение оператора и ответил: «Не волнуйся так из-за этого». Тайлер считал, что радиолокатор засек группу американских бомбардировщиков В-17, прибытие которых ожидалось. Тем более радиостанция в Гонолулу передавала музыку, что обычно использовалось американскими пилотами в качестве пеленга. Тем временем оба оператора продолжали следить за целью. В 7:25 дистанция составляла 65 миль, в 7:30–47 миль, в 7:39–22 мили. В этот момент цель пропала с экрана, а оба оператора завершили работу. За ними пришел грузовик, который отвез их на базу в Каваиолу на завтрак.
Атака первого эшелона
В 3:10 (7:40), достигнув мыса Кахуку-пойнт — северной оконечности Оаху — Мицуо Фучида отдал приказ «Тенкай» — «изготовиться к атаке». В соответствии с планом Фучида должен был в этот момент определить вариант атаки. Одна сигнальная ракета должна была показать, что противник захвачен врасплох. Две ракеты, пущенные с тридцатисекундным интервалом, указывали бы на то, что противник успел поднять тревогу. Данные, полученные разведкой, и полное отсутствие противодействия со стороны противника заставили Фучиду склониться к варианту внезапного удара. Фучида высунул в форточку ракетницу и пустил одну ракету. По этому сигналу бомбардировщики B5N2 продолжили полет на высоте 3000 м. Пикирующие бомбардировщики D3 А1 поднялись до 4000 метров, а торпедоносцы B5N2 снизились.
Самолеты начали перестраиваться. Однако командир девятой группы истребителей сопровождения капитан Масахару Суганами не заметил сигнала и продолжил полет в походном строю. Выждав 10 секунд, Фучида пустил еще одну ракету, полагая еще раз просигнализировать истребителям. Этот сигнал предназначался только для истребителей, но его заметил командир пикирующих бомбардировщиков и истолковал его как сигнал к атаке по второй схеме. При этом пикирующие бомбардировщики должны были бомбить цели на острове Форд и авиационную базу Хикем. Эту атаку должны были провести пикировщики 15-й ударной группы с борта «Сёкаку». Самолеты этой группы прекратили набирать высоту и взяли курс на новую цель. Фучида в этот момент пришел в бешенство, видя, как из-за невнимательности одного командира рушится весь стройный план операции.
Когда самолеты приблизились к цели, облака рассеялись, и стали видны корабли, стоящие на якоре. Фучида в бинокль насчитал 7 линкоров. Пилот разведывательного самолета сообщал о 9 линкорах. Однако прав был разведчик, а не Фучида, который не заметил линкора «Pennsylvania» в сухом доке, а также старого линкора «Utah», превращенного в корабль-цель. Авианосцы на базе отсутствовали, в результате 16 торпедоносцев остались без основной цели.
В районе Лаихлахи-Пойнт в 3:19 (7:49) подполковник Фучида послал в эфир приказ «То, То, То» (первый слог слова «тоцугеки» — штурм). Получив этот сигнал, первый эшелон разделился на ударные группы, которые приступили к осуществлению порученных им деталей плана. В 3:20 (7:50) в районе аэродрома Халейва Фучида дал сигнал начать атаку. Точно минут спустя сигнал к началу атаки отдал своим торпедоносцам подполковник Мурата. Северо-западнее аэродрома Эва-филд торпедоносцы разделились на два отряда. Первый из них, состоявший из двух групп под командованием капитана Тутому Нагаи и капитана Хеиты Матумары взяли курс в сторону Мидл-Лох (западному берегу острова Форд). Второй отряд, также состоявший из двух групп подполковника Мураты и капитана Китадзамы, пошли на юго-восток, затем развернулись на север и северо-запад, и, сделав широкую дугу над аэродромом Хикем, атаковали остров Форд с восточного берега.