斯威尼率領Ｂ—１７型轟炸機中隊繼續西飛。海面上，第十六特混艦隊繼續沿著周密計劃的航線行駛。六月三日星期三，「大黃蜂號」及「企業號」的航海日誌反映出近乎可笑的平靜。這幾天，日誌的開頭幾乎總是「照常航行」。這天的情況又可用這四個字加以概括。語言一貫平淡的「大黃蜂號」航海日誌真實地反映了當天的活動情況。這天最有意思的事情是：凌晨二時，一名水手不幸在「值班時右眼上方被杯子打中」。這個事件的起因及其過程至今仍是個使人感興趣的謎。
八時五十九分，由於「約克城號」的雷達在真北○四五、距離二十一海里處發現目標，「大黃蜂號」進入戰備狀態。九時五分，「大黃蜂號」轉向逆風行駛，準備起飛戰鬥巡邏機。三分鐘後，它「接到不準放飛的命令」，九時三十分得知「目標消失」。這天，在它的航海日誌上除了上述兩件事情外，其餘記的都是索然無味的流水帳。【註：「大黃蜂號」航海日誌，一九四二年六月三日。】
顯然，「企業號」這天同樣平安無事。它先是蛇形前進，然後停下，轉向，接著就進行例行的艦上檢查。檢查表明，「情況正常」。七時十五分，一名水手「從飛行甲板上掉到狹窄的過道上，醫生診斷為面部挫傷，劃破」，十一時三十二分，驅逐艦「拉塞爾號」靠上航空母艦，遞送了當天的郵件。下午，值班人員在二七八度方位、十海里處發現我方一架巡邏機。十六時，兩名因行為不端而被關禁閉的水兵解除了禁閉，並給他們恢復了正常膳食。其它時間，「照常航行」。【註：「企業號」航海日誌，一九四二年六月十三日。】
然而，這一天對於這兩支美特混艦隊具有決定性意義。中途島已將這天的偵察結果及時轉報了尼米茲和弗萊契，當太平洋艦隊通信參謀莫里斯‧Ｅ‧柯茨海軍中校將敵情報告匆匆送交尼米茲時，將軍大喜。這一報告將使那些死硬的懷疑論者相信他對形勢的估計是正確的。不過，早發現日進攻部隊對美國確實是個很大的危險。如果尼米茲或弗萊契也接受了這一看法，即里德所報告的「主力艦隊」真的是敵主要的突擊部隊，那麼，美軍整個戰役計劃就會被打亂。但是，尼米茲決心既下，沒有特大原因絕不改變。他過去相信萊頓和羅‧奇福特，他們情報局最初的報告就指出，日軍將由航空母艦部隊實施主要突擊。這時，他仍然相信他們。因此，他用艦隊密碼向弗萊契發出急電：「那不是——重複一遍——那不是敵突擊部隊，而是登陸部隊。突擊部隊將於明日天亮時從西北方向發起進攻。」【註：《尼米茲》，第九十一—九十二頁。】
弗萊契的觀點與尼米茲的不謀而合。尼米茲的電報證實了他的看法。十九時五十分，他命令「約克城號」轉向西南，駛往中途島北方二百海里處。一旦島上的巡邏機發現南雲的航空母艦艦隊，他將從那裡派出飛機發起進攻。【註：《珊瑚海海戰、中途島海戰及潛艇作戰》，第一百零二頁。】
與此同時，日艦隊除角田和田中部隊外，都在忙碌著。潛艇部隊雖比原計劃遲了兩天，這時也已到了指定位置，布好了甲、乙兩條警戒線。這些潛艇白天潛入水中，夜間浮出水面，高度警惕地在警戒線與珍珠港之間的海域搜索。由於美兩支特混艦隊早已通過了這一位置，這一行動當然不會有收穫。【註：《中途島海戰》，第一百四十二頁。】
不言而喻，南雲的艦隊在匆忙地進行著戰前準備。六時剛過，大籐正直海軍大佐補給部隊的五艘油船及「秋雲號」驅逐艦取航向一三○，以十二節的航速駛離艦隊。八時二十五分起，各指揮官與所轄艦船之間信號往來頻繁。這時，第八巡洋艦戰隊司令官阿部弘毅海軍少將從「利根號」上發出次日反潛巡邏的命令：
「一、起飛時間：第一班，一時三十分；第二班，四時三十分，第三班，七時三十分。
「二、『霧島號』、『築摩號』各派一機（必要時，派三座偵察機）為第二班機；『霧島號』派出的為一號機，『築摩號』機為二號機。」【註：日本的敘述，第十二頁。】
上午半天沒有情況。十三時二十五分，南雲向全艦隊發出信號，規定攻擊部隊離開航空母艦後，艦隊的行動計劃為：
一、笫一波起飛後，艦隊須以二十四節的航速沿一三五度航向行進。三小時三十分鐘後，若刮東風，則航向轉為四十五度，航速二十節，若是西風，則航向轉為二七○度，航速二十節。
二、作戰計劃可隨敵情變化而改變。在為集結制空部隊並將其升上飛行甲板作準備時必須牢記這點。
三、若無新的命令，搜索部隊須與攻擊部隊同時起飛。【註：日本的敘述，第十三頁。】
上述第二點表明，南雲至少在口頭上贊成敵人並不是像棋子那樣可由日本人隨意擺佈的那種看法。
將近一小時後；南雲又發出命令：「保持二十六節航速，作短暫準備，五日一時起，以最大戰鬥速度前進，作二十分鐘準備。」
十八時三十分，阿部報告南雲並用信號向巡洋艦戰隊和戰艦戰隊各艦發出通知，就次日反潛空中巡邏計劃變更如下：
「一、兵力調配：第八巡洋艦戰隊每艦一機作為第一班和第三班，第三戰艦戰隊每艦一機作為第二班和第四班，『築摩號』和『霧島號』各出一機作為第五班。
「二、起飛時間（依第一班至第五班的順序）：一時三十分，四時三十分，七時三十分，十時三十分，十三時三十分。」【註：同上。】
這時，南雲部隊正以二十四節的航速朝東南方向疾進。四艘航空母艦在中央，「榛名號」和「霧島號」，「利根號」和「築摩號」，「長良號」，以及數艘驅逐艦大致成圓形在四周作掩護。【註：《中途島海戰》，第一百四十二頁。】突然，「利根號」開始對空射擊；並發出信號旗，報告發現敵機。一分鐘內，三架戰鬥機自「赤城號」起飛截擊，但什麼也沒有發現。十九時四十分，「利根號」發出信號，向南雲報告：「敵機在二百六十度方向消失，共約十架。」十四分鐘後，截擊機返回「赤城號」，報告說未見敵機。【註：日本的敘述；第十三頁。】
顯然南雲認為「利根號」上有人想像力過分活躍而判斷失誤，因而未向「大和號」報告此事，也許南雲將此事作了報告，但並未引起山本的幕僚的重視。我們在宇垣和三和的日記中均發現對此事的記載。我們發現這兩位日記記得十分認真的軍官都在自己的日記中談到了前一天南雲發報的事情。像往常一樣，三和實事求是地寫道：「——我擔心南雲的發報可能導致敵發現我部隊。但電報既已發出就無可挽回。我們繼續前進。只願上蒼保佑我們平安無事。」【註：三和日記，一九四二年六月四日。】
宇垣雖感不安，但卻十分公正地記下了當天的氣候情況，為南雲的魯莽開脫——儘管他並未記下當初演習時他自己作過的指示。宇垣寫道：
「每秒五米速度的東風迎面帶來了漫天大霧，根本看不出何時會消散。昨天，機動部隊打破無線電靜默，用無線電發出關於新航向和航速的命令。現在看來，他們當時很可能也遇上了這場大霧，為了繼續執行規定的作戰任務，出於無奈才作了那種選擇。」
接著，那種諸事不順心的痛苦感湧上了心頭。隨即他又寫道：「我覺得甚至連中太平洋都嫌太小！現在我只希望機動部隊明天對中途島的空中攻擊不再遇到麻煩。」【註：宇垣日記，一九四二年六月四日。】
對田中來說，太平洋確實太小。那天下午，他一直非常焦慮。斯威尼的Ｂ—１７型轟炸機於十六時四十分發現了他的部隊並開始攻擊。【註：ＮＡＳ日記；接觸報告；「中途島海戰分析」，第七十六—七十七頁。】日軍一發現美大型飛機從南方飛來，「神通號」就立即開火。但美機陡然上升，飛出了高炮射程之外。「神通號」剛停火，它們又返回來。「神通號」再次射擊，飛機又再次消失。驅逐艦上的原海軍中佐清清楚楚地看到了這場戰鬥，被美機這種捉迷藏的打法搞得坐立不安，心神不定，因為這部分進攻部隊沒有空中掩護。
暮色剛剛開始降臨，轟炸機又迎頭飛來，天幕上清楚地顯出「飛行堡壘」的優美輪廓。田中所有的驅逐艦立即開火。【註：《驅逐艦艦長》，第九十九—一百頁。】Ｂ—１７型轟炸機分別從八千、一萬、一萬二千英尺高度投擲炸彈。剎時間，大炮轟鳴，炸彈呼嘯而降，隆隆爆炸，艦鐘叮噹作響，水柱嗖嗖竄起、嘩嘩落下，人們大聲地吼叫著。在這塊通常冷清的區域，這一切構成了一曲可怕的海戰交響曲。幾分鐘後，喧鬧停止，雙方卻無一傷亡。日軍防空火力雖然猛烈，但炮彈都打到了轟炸機的身後。【註：第四百三十一轟炸機中隊中隊長就一九四二年六月三—四日中途島海域作戰給希卡姆機場第十一轟炸機大隊大隊長的信。以下稱斯威尼的報告；ＮＡＳ日記；接觸報告。】轟炸機丟下的炸彈不少，但有些根本沒有爆炸。第三分隊長塞西爾‧Ｌ‧福克納上尉一共投下四顆炸彈，只有一顆爆炸。【註：福克納的報告。】愛德華‧Ａ‧斯蒂德曼中尉