19日日出前，日軍小澤治三郎中將就先後派出了戰列艦和巡洋艦所攜帶44架水上飛機進行偵察，六時四十五分後，就數次接+艦隊的報告，美軍艦隊在己方前衛警戒編隊300里外，本[lt;他知道日機沒有美機的裝甲防護和自封油箱，作戰半徑比美軍大裡，現在正是進行超遠距離穿梭攻擊的大好機會，便下令攻擊。
對於航空母艦來說，每天早上日出之後，就是發動攻擊的黃金時間。19日早上7，.:gt;艦上，下達了起飛第一波機群向美軍艦隊攻擊的命令。
接到命令後，作為試探性攻擊的第一波日軍機群，由日軍栗田中將指揮的前衛警戒編隊的丙大隊的日軍水上飛機航空母艦「千代田號」「千歲號」及輕型航空母艦「瑞鳳號」上起飛，編45架戰架魚雷機和16架「零式」戰鬥機，於7時二十五分起飛集結完畢後，向美軍艦隊方向飛去。
值得注意的是，日軍的戰鬥轟炸機，是日軍因在194310聖克魯斯海戰中，轟炸機幾乎損失殆盡，而戰鬥機則大部平安返回情況下發展起來的，即將戰鬥機掛載60公斤炸彈，後經過改裝，使戰鬥250斤炸彈，實施對艦攻擊，1943年底開始進行此項訓練，至現在已經成為機動艦隊的主要攻擊手段。（但同美軍的戰鬥機，這時都能掛載6枚大口徑火箭彈相比，對地對艦的攻擊能力還是有一定差距。）
航空母艦之間的對戰。很大程度上是科技地比拚。雖然這個時候，美軍艦隊處於敵暗我明的狀態，日軍艦隊佔了先手，但是憑借艦載預警雷達的性能優越，只要日軍飛機一進入雷達監測範圍，就無所遁形。
「傳我命令，全編隊所有戰艦，方向西南，航速1據昨天斯普魯恩斯上將「白天西進，日落後東返。」的策略。蒙特在命令遠程警戒編隊全速前進後不久，也命令第58特混編隊開始掉頭~軍艦隊可能存在的西南方向海域航行，力圖縮短與敵艦隊之間的距離，「各特混大隊所有偵察機全部出動，搜索到日軍艦隊者，一律重獎，晉級晉銜授勳。」正所謂重獎之下必有勇夫，物質刺激來得最實際，蒙特放出了整個編隊的所有偵察機。希望能盡快搜索到日軍艦隊的準確方位。
假設用現在的衛星技術從天空中觀測，戰場上日軍在同時間賽跑。而美軍則在同距離賽跑。兩軍之間距離太遠，對各自都有利弊。對於日軍來說，不需要擔心會受到美軍艦隊的飛機攻擊，但由於其前衛編隊與本隊之間地離得太遠，相互之間缺少必要的配合，鬆散的編隊使得戰艦與戰艦之間的距離過大，必然度至反潛能力的下降。而對於美軍來說，在未發現敵艦隊準確位置前，其艦載航空兵的優勢，有力沒地方使。不過由於兩軍距離遠。日軍要想密集連環攻擊美軍也是不可能的，防禦上對美軍來說反而有一定好處。
「報告司令，遠程警戒編隊發現敵機來襲！現正在我主力編隊西南150里方向飛來。」日軍飛機在天空中飛行了超過兩個小時，才到達發現美軍艦隊的海域上空。不過它們的到來。被「依阿華」號和「新澤西」號戰列艦的艦載預警雷達第一時間偵察到了，向「約克城號」發來緊急通信，佩斯特少將立即向上級報告情況。
「該來地總是要來。就讓我們的戰鬥機狠狠地教訓一下他們吧。」蒙特聽了報告後不愁反喜，一下子從指揮椅上站了起來，用力地在空中揮了揮手，「按照防禦方案執行，立即起飛第一批250架戰鬥機出擊迎戰。由威廉少將擔任地面空中引導總指揮官。」
命令被迅速傳達到各個航母大隊，早就處於逆風方向嚴陣以待地美軍的所有15艘參戰的航空母艦，紛紛起飛事先就排列在飛行斗機。盡量縮短戰鬥機起飛的時間，是海上防禦戰的重要一環，訓練有素的美軍艦載航空兵，僅僅用了20分鐘時間，每艘航空母艦個戰鬥機中隊（每艘16架至13架之間）.行員的密切配合，這是很難做到的。
和以往地戰鬥不同，戰鬥機緊急彈射升空後，並沒有像以前那樣在空中整隊列陣，而是遵照航空母艦上的空中引導指揮
令，直接飛向某一空域迎敵。這是一種基於新技術作戰模式，根據由艦載預警雷達發現敵機出現的大致方向，命令戰鬥機分隊前往，到達相對空域後，再利用一種性能優良的電波指示器，引導「惡婦」式戰鬥機接敵作戰。
美軍戰鬥機升空有先有後，一旦升空後，飛行員立即根據航母上引導指揮官給出地坐標，駕駛戰鬥機以最大速度飛去。空中指揮的權限，下放到分隊長一級。這時各戰鬥機分隊的戰鬥力及各個飛行員的素質水平便在這場空中防禦戰鬥中，得到了充分的體現。
「我是禿鷹，所有戰鬥機注意了，逐漸攀升到7600高空。空戰的總指揮官威廉少將，通過無線電通訊向機群下達了整體拉升的命令。身在「約克城號」航空母艦艦橋指揮室中，一眾航空兵參謀都圍在立體沙盤前，緊張地工作著。根據各戰艦雷達兵報告匯總來的信息，即時地改變沙盤上的飛機模型的位置，為防空指揮官提供直視可觀的戰場情況。這種在地面指揮空戰的方法在盟軍中的英國已經十分成熟，是英國同德國之間的長期空戰中逐漸形成的，只不過美國鮮有機會使用。
7600米高空的高度，這對於二戰時期的戰鬥機來說當高的高度了，雖然在二戰後期有的戰鬥機可以飛上一萬米的高空，但那只是理論設計上可達到的極限，沒有實戰意義。威廉少將之所以要所有戰鬥機都攀升到超高空中，主要是考慮到日軍來襲的飛機大多數也是戰鬥機或戰鬥機改裝後的轟炸機。空戰中在戰前佔據比敵機更高的空中高度將有利於己方，這已經在實戰中得到了實踐證明。
日軍前來襲擊的第一波突擊機群，16架「零式」戰鬥機在前面護航，45架戰鬥轟炸機及8魚雷機隨在後面。在離美第58混艦隊空域使，開始變換隊形。從大機群集體飛行模式，轉變為多個小分隊獨立飛行模式。一分為八後，每個小分隊在兩架「零式」戰鬥機的掩護下，分頭從不同方向不同空中高度，向美軍艦隊的海域加速飛去。
不過日軍的飛行員怎麼也沒料到，他們在空中的行動，全部被美軍的遠程預警編隊及臨時炮擊編隊的戰列艦上的預警雷達偵察得一清二楚。美軍多達250的F6F「惡婦」式戰鬥機，也在地面空中引導指揮官的指揮下，分散開來，在日軍飛機前進方向上布下了攔截網。在高空上飛行的日軍，怎麼也沒料到，美軍的戰鬥機竟然在7600的超高空俯視著他們在空中變換隊形。根據從前的作戰經驗，美日雙方的艦隊一般都把空中攔截線部署在距離艦[lt;.這次得益於遠程警戒編隊提前於150里就發現日軍飛機，從而成功地把攔截線大幅推前到70海里處。
「薔薇出擊！」「鬱金香出擊！」「拳師出擊！」無線電中傳來了各個戰鬥機中隊及分隊的隊長們下達攻擊命令的通信。隱藏在高空雲層上的美軍戰鬥機，紛紛俯衝而下，穿過雲層，居高臨下地向正在變換隊形的日軍機群發起了攻擊。「噠噠噠噠噠噠」「轟」「轟」「轟」，航炮掃射的聲音，火箭彈爆炸的聲音及日軍飛機中彈爆炸的聲音，在無線電中響成了一片。
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25079，日軍飛機被三倍於己的美軍飛機打了個措手不及。在美軍飛機強大的機槍航炮及火箭彈的打擊下，一時亂了陣腳。日軍飛機的駕駛員，大多數都缺乏訓練，新手佔了絕大多數，戰鬥應變能力有限。
燃料缺乏一直困擾著日軍航空兵，作為非主力部隊的水上飛機航空母艦，飛行員的訓練更是得不到保證。飛行員的飛行時間都不足小時。和同期美軍飛行員最低500小時的飛行訓練相去甚遠。（美軍飛行員一般都完成一年半的飛行課程後，才能獲得上戰場的資格。）
甫一交鋒，日軍飛機便被美軍戰鬥機擊落了25架，雖有數架日機突防成功，飛臨美艦艇編隊上空，但迎接它們的卻是臨時炮擊編隊眾多戰列艦巡洋艦驅逐艦的無比強大的對空炮火交織而成了對空火力網。如飛蛾撲火一樣，在美艦密集的高射炮火射擊下，又有16架日機~