通過9月7日的炮擊，中共中央、毛澤東初步摸到美國的底細。當然，美國軍艦這一天未敢開火也許有一定的偶然性，美國真正的態度如何？還有待於進一步證實。
9月9日，杜勒斯公開發表聲明，宣佈「美國決定使護航的美艦保持在沿海島嶼3海里之外」，進一步清楚地表明了美國的態度。9月11日，有4艘美國軍艦再次掩護國民黨的4艘運輸艦、7艘作戰艦向金門駛來，周恩來立即親自佈置了打擊這次護航編隊的戰鬥，準備以這一行動進一步摸清美國的戰略底盤。
9月11日11時以後，美蔣混合編隊侵入金門海域的中國領海。周恩來下達命令後，從14時57分起，前線解放軍炮兵又以40個地面炮兵營又6個海岸炮兵連的強大火力射擊駛近料羅灣的國民黨軍運輸艦和金門島上的目標。
這一次國民黨軍的運輸艦吸取了前幾天的教訓，不再等待美艦的掩護，一遭打擊就急忙向外海逃走，因而只有1艘被擊傷。美國軍艦同9月7日的表現一樣，在解放軍發炮後馬上退向外海，仍一炮未發。
通過9月11日的炮擊，中共中央、毛澤東終於摸清了美國的戰略底盤。正如葉飛後來所回顧的：事後我才明白，原來毛主席命令只打蔣艦，不准打美艦，並且規定如美艦向我開火，我軍也不予以還擊，這一切都是在試探美帝國主義所謂美蔣共同防禦條約的效力究竟有多大，美軍在台灣海峽的介入究竟到了什麼程度。經過這一次較量，就把美帝國主義的底全都摸清楚了。美帝國主義雖然貌似兇惡強大，在全世界到處橫行霸道，不可一世，其實也是一隻紙老虎。
所謂美蔣共同防禦條約也是有一定限度的，只要涉及美帝自身的利益，要冒和我軍發生直接衝突的危險，它就不幹了，就只顧自己，不顧別人了，如此而已。
這時台灣海峽的形勢已經非常清楚，蔣介石千方百計想拖美帝下水，而我們則力求避免同美帝發生直接衝突，美帝也極力避免同我發生直接衝突，這就是當時台灣海峽非常微妙的三方形勢。