為聯合艦隊率先打響頭炮的是著名三式彈，彈體內帶許多燃燒子彈頭。以大和號主炮使用的炮彈為例，炮彈整體長1.6m，重1360kg，彈體中含有996~1200個子彈藥，在發射出去後會在空中爆炸成470個小型燒夷彈後再落地，能造成直徑近五百米的大面積破壞且能對目標造成嚴重火災，用於轟炸機場、薄皮空母和陸上設施效果特別顯著。以飛機為例，由於彈體材料具有黏性，擊中戰機機身後可使金屬蒙皮變形或融化，對自封式油箱的橡膠也頗具破壞能力。這種炮彈的另一種變形就是三式對空彈，採用延時引信，爆炸後內部的小型破片彈和小型燒夷彈就會在空中炸開，不見得能直接擊中敵機，但對飛機密集編隊的破壞力較強。
雖然日軍已先後2次炮擊過機場，對其位置十分了解，但近藤信竹還是很謹慎地先派遣水上飛機投下大型照明彈，然後以曳光彈標示彈著區域，最後通過飛機報告修正諸元並進行校射。
「距離測量：二萬四千一百三十米！」
大和號的前炮塔率先開火，三發460mm口徑炮彈呼嘯著噴射而出，剩下的兩座炮塔也依次接著開火。彈著計時人員握著秒錶：「準備——彈著！」話音剛落，黑暗中的白熱閃光就竄了上來，傘狀火光迅速向周圍叢林擴散。根據觀測機發來的彈著點數據，發令所使用射擊盤修正射擊，炮彈開始準確地落在亨德森機場上。大和號開火幾分鐘後，長門號也接著開火，機場頓時陷入一片火海。
當第一批炮彈落下的時候，范德格里夫特還沒有特別的感覺，因為聽著聲音雖然特別嚇人，但炸裂開來的威力似乎卻很一般。他誤以為又是「東京特快」那批老鼠們的傑作，立即呼叫設在隆格角的127mm岸炮群予以反擊。
但炮兵答覆過來的消息讓他愣住了：「長官，那不是驅逐艦的炮火，這起碼是重巡洋艦的火力，所有炮彈都是距海岸2萬碼之外打過來的，那幾乎是岸炮的極限，我們根本打不到他們。」
炮火越來越密集，機場方向已陷入一片火海，間或還有「砰砰砰」悶聲悶氣的爆炸聲，燃料庫，彈藥庫等一個個接著殉爆，巨大的火柱和爆炸聲此起彼伏。
「不行……必須還擊，打不到也得嚇嚇他們。」范德格里夫特下定決心還擊。
但很快他就知道這個命令用不上了，因為日本軍艦開始向其餘地方進行齊射，隆格角岸炮群成了優先打擊目標。
「轟隆」一聲巨響，然後是天崩地裂般的動靜，一個岸炮炮台被摧毀了。
「地震……」這是范德格里夫特心頭湧起的下意識感覺，雖然他馬上反應過來那是艦炮齊射造成的結果，難道是本方彈藥庫被擊中爆炸的聲音？但他很快就知道不是了，因為接二連三的爆炸聲又開始響起了，這絕對是大口徑艦炮的「傑作」，從爆炸的聲音和衝擊力來判斷，起碼是356mm口徑以上的火炮。
「齊射開火……」大和號三座主炮在輪流射擊之後終於開始了齊射，9門主炮同時指向一舷射擊，司令塔里的人能清晰地感覺到艦體在開火瞬間被高達8000噸后座力作用而向另一側推移開去的情形。
堀悌吉自己也被大和號全火力射擊的威力嚇了一跳，他自我解嘲道：「艦炮齊射的威力果然強於那些看上去鬆鬆垮垮、隨時可能掉下來的飛行架子，要不是我擔任聯合艦隊司令長官要對全局負責，我也想當個巨艦派呢……」
司令塔里所有人都笑了。
近藤信竹心想：打吧，盡情地打吧。為了這次炮擊，各艦在出發前已超量攜帶了彈藥，甚至還有一部分冒險堆在炮塔周圍，所謂打光一半云云，其實差不多還能剩下平時的8成。這些炮彈如果現在不打掉，對接下來的作戰而言才危險。
大和的開火點燃了炮擊艦隊的射擊狂潮，隨後各艦各種口徑的主炮也紛紛開始齊射，每次炮彈落地都引發一片大火，經過整整九十分鐘射擊，炮擊艦隊一共向機場、灘頭、岸炮群等一線目標傾瀉了近3000發203mm口徑以上的炮彈，光是356mm以上的大口徑炮彈就接近1400發，機場和灘頭成為一片火海，岸炮群也被接二連三的摧毀。此刻，亨德森機場上包括60餘架F4F戰鬥機，30多架SBD俯衝轟炸機、近20架B-17轟炸機和10多架偵察機已近乎全部摧毀，儲存的航空汽油也燒毀殆盡。
雖然范格里夫斯特的陸戰1師在島上佔據了絕對優勢，擁有大量坦克和火炮，實力毫無懸念地碾壓百武晴吉的陸軍部隊，但在聯合艦隊近300門203mm以上口徑的巨炮轟擊面前，依然脆弱地如同一張白紙。
「我們的艦隊呢？……讓他們趕緊來支援我們！」范格里夫斯特瞪著一對血紅的雙眼，對指揮部里一堆面如土色的參謀們咆哮，「我們不能光挨打不還手。」
「長官，已給各支艦隊都拍去電報了，可他們暫時還沒有回答。」
「什麼，日本艦隊炮擊瓜島？混蛋，該死的！鬼子的目標果然是瓜島。」收到電報的金凱德罵罵咧咧，怒氣衝天，「告訴敵艦目前的具體位置、數量、艦種，看看是否可以讓TF64編隊去對付他們。」
為便於最大限度的集中和統一調度兵力，根據哈爾西的命令，金凱德指揮著第16、17兩個特混編隊（TF16\17），共編有航母2艘（企業號、大黃蜂號）、戰列艦1艘（南達科他號），巡洋艦6艘，驅逐艦14艘，中心位置在南所羅門海，這個位置距離瓜島太遠了，根本就趕不到。而李少將指揮的第64特混編隊（TF64）編有戰列艦1艘（華盛頓號）、巡洋艦3艘、驅逐艦6艘，中心位置在瓜島西南方向大約180海里處。
「長官，TF64李將軍也發來電報：本艦隊接到瓜島部隊增援請求，目前正向目標海域趕去，擬於黎明時分接敵，請求予以空中掩護……」
金凱德剛想點頭表示同意，范格里夫斯特第二封電報又來了：「敵艦隊至少擁有4條以上戰列艦，8條以上重巡洋艦，其餘船隻數量在30艘以上，圖拉吉島魚雷快艇出擊迎戰，被敵軍外圍驅逐艦部隊擊退，無任何戰果……」
「什麼？」金凱德嚇了一大跳，「這是日軍主力艦隊？」
參謀們面面相覷，然後都是連連點頭。
「發現敵人航母沒有？」話一出口，金凱德就知道自己問了一個傻問題：黑燈瞎火的那裡去找航母？航母又不會參加炮擊！
從陸戰1師彙報的情況來看，敵軍艦隊實力顯然是要大於TF64的，但李少將說的也很有道理，由他率領艦隊黎明時分接敵，利用TF64艦隊糾纏住日軍主力艦隊的有利時機可以為航母編隊優先打擊創造機會——連偵察機都不用派。
他足足想了5分鐘，最後發現所有人的目光都盯著他，大家眼中都有熱切期待——等了那麼多天不見日本艦隊，這次來了可不能輕易放過。
「回電李少將，同意請求，考慮敵我力量對比懸殊，務必等天明時分再接戰，請查明敵艦隊是否擁有航母，本艦隊將提供空中掩護。」
「長官，艦隊回電了。戰列艦編隊目前正向本島趕來，預計天明接敵，航母編隊將第一時間提供空中打擊。」
范格里夫斯特點點頭，一顆懸著的心終於放了下來：「讓大家注意隱蔽，等天亮後讓艦隊去教訓他們。」
就在瓜島美軍陣地陷入一片火海之際，百武晴吉的17軍和丸山師團余部正在登船撤退。面對如此猛烈的炮火，他不甘心地對指揮撤退的第8艦隊司令官三川軍一說：「如果能在聯合艦隊這麼猛烈的炮火下再登陸增援1-2個師團，我們根本不必撤退，完全可以將美軍全部消滅掉。」
「還增援？」三川軍一沒好氣地瞪了他一眼，「為了掩護你們撤退，堀悌吉長官把聯合艦隊全部主力都拉出來了，連大和號都在炮擊……這樣規模的炮擊能持續幾次？天一亮美國人飛機就要找上門來了……」
聽到海軍連視若珍寶的大和號都拿出來了，百武晴吉這才啞口無言，默默鞠了個躬在司令塔里找地方坐下。雖然有近萬人登船，中間還有2000餘名傷員，但因為調度得力兼之聯合艦隊佔了上風，眾人並不喧嘩，只默默上船——在炮擊聲掩蓋之下，陸戰1師居然不知道他們的對手正在靜悄悄地撤走。
當然，哪怕范格里夫斯特知道日軍要撤他也沒心情找他們的麻煩，因為炮擊艦隊在完成對一線機場、灘頭、港口的炮擊後，火力開始向縱深延伸了，而且彈藥種類越來越多換成了高爆彈。他的臉色也逐漸變得蒼白，他親眼看見一發炮彈擊中了坦克停留點，然後4輛謝爾曼坦克的炮塔高高地掀了起來又重重落下，剩餘部分直接被打成了零件狀態，這還不是大和主炮的炮彈威力——後來才明白那是陸奧號發射的炮彈。
陸戰1師很多士兵隱蔽在戰壕里躲避炮彈，炮彈也確實沒有擊中他們躲避的地方，但等到他們被泥土覆蓋在戰壕里而由別的連隊士兵去搶救時才發現他們沒有一個人倖存下來——不是窒息