16日早晨5：30，明軍的攻擊機群飛臨橫須賀上空，並分成兩個機群，左路機群首先撲向第一個目標：厚木機場。厚木機場就在橫須賀東北方30公里，機群幾乎是一眨眼就撲到了厚木機場上空。
下面的機場警報聲大作，日軍飛行員們沒命地向飛機奔跑，後面的地勤兵抱著飛行服之類氣喘吁吁地跟著。但是這時候明軍的飛機已經開始往下撲，機槍子彈首先密集地掃射下來，幾條煙塵柱在跑道上炸起，快速從已經爬上跑道的一架戰鬥機身上掠了過去……頓時，這架正準備起飛的戰鬥機發出怪叫，向左側拐了個大彎，螺旋槳飛了出去，同時引擎冒出火苗，整架飛機停在那裡了。
座艙艙蓋「啪」地推開，裡面的日軍飛行員拚命往外爬。但是「轟」地一聲巨響，這架飛機爆炸了，黑煙裹著火球衝天而起。油箱里滿滿的汽油劇烈燃燒著，黑煙柱直衝起十幾米高，隨後好幾架明軍飛機從煙柱中掠過去了。
這一幕似乎並沒對其他的日軍飛行員造成影響。更多的日軍飛行員跑到了飛機前，爬上飛機，推開座艙鑽進去，立刻發動起螺旋槳，然後接過旁邊地勤人員地上的飛行服，草草穿上，準備開著飛機開始滑行。
這個時候，四周的高射炮也開始「乒乒乓乓」開火了，高空中出現朵朵黑雲。但是現在的明軍飛機高度已經很低，幾乎是擦著房頂在掃射，所以大口徑高射炮只是徒勞無功地朝天射擊。只有少數一些機關炮和高射機槍真正在發揮作用。天空中道道火線，追逐著明軍飛機，讓它們不得不躲避，也掩護著地上的日軍飛機艱難地起飛。
……
剛才的對地面飛機攻擊，主要是掃射。經過了長久的戰爭，明軍對對地攻擊有了相當的經驗，知道俯衝轟炸機載彈不多，最多三到四枚，一旦扔完了就沒有了，想補充就只能返航。所以即使是俯衝轟炸機，對付人員、車輛、飛機這樣的軟目標和半硬目標，也都是盡量能掃射就掃射，而把炸彈留著對付敵軍的火炮、坦克、重要建築等等。現在更是如此，整個機群都知道，要盡量把炸彈留下來，轟炸軍艦的時候用。
不過這時候，明軍的炸彈必須發揮作用了。其中一個中隊的俯衝轟炸機拉了起來，十幾架飛機散開，分別攻擊機場周圍的高射炮。根據經驗，俯衝轟炸機對付高射炮總是很管用。俯衝的過程中先是對炮組掃射，然後一顆炸彈丟下來。高射炮都是露天的，沒什麼防護，炸彈只要不是扔得太遠，至少能殺傷炮組一半成員。一個機關炮的炮組總要四五個人，一個人觀測，兩個人操縱轉動和仰角，還有一兩個人搬炮彈。大口徑炮人員就更多了。一輪俯衝掃射加炸彈，就算還剩兩三個活著的，那麼也基本無法操縱火炮了，這台炮就算廢掉了。
幾分鐘內，厚木機場周圍的防空炮被明軍俯衝轟炸機收拾得差不多，但是也耗費了不少炸彈。防空炮的威脅清除了。但是已經有十架左右的日軍戰鬥機趁機飛了起來，正在被明軍戰鬥機從後上方壓著打，試圖把這些還來不及爬升的敵機壓下去。明軍戰鬥機當然很佔優勢，飛行員水平優勢、高度優勢，立刻就有五架日軍戰鬥機還沒來得及拉上來，就被打中，拖著黑煙摔在機場上了。一團團火球在跑道上翻著跟頭，散落著一串冒煙的零件。
但是這樣一來，明軍戰鬥機勢必大為分心，對地面的日軍飛機的掃射大為減弱了。明軍戰鬥機摧毀一架在地面停著的敵機，只要以秒計。而想擊落一架已經飛起來的敵機，就算再有優勢，也至少要用分鐘計。就在明軍戰鬥機轉而攻擊起飛的日軍飛機的時候，更多在地面的日軍飛機得以起飛。而更多的日軍飛機起飛，就要有更多的明軍戰鬥機轉而攻擊它們，給了地面日軍飛機更多的時間……
……
明軍俯衝轟炸機炸完高射炮之後，又集中精力攻擊地面的日軍飛機。這個時候形勢已經超出了預料，已經不能稱之為「順利奇襲」了，必須付出一定代價了。明軍轟炸機領隊也知道不能光靠掃射了。他下令投彈。
一聲令下，炸彈隕石般地次第落下，在幾條跑道上先後爆炸，至少有三架已經在跑道上滑行的日軍飛機被炸成火球，拖著熊熊大火依然衝出了好遠。同時，更多的炸彈也落在了跑到兩側，正在疏散滑行的日軍飛機，也立刻有好幾架倒在大火中。日軍的消防車鳴著長笛呼嘯穿梭，日軍救火兵攀在車輛兩側，操縱著高壓水龍向大火噴去。但是，在雨點般的炸彈和掃射面前，這等於是徒勞無功。
每條跑道上都有熊熊燃燒的飛機殘骸，就連跑道兩側的草坪上，也是彈坑密布。直到這個時候，地面上的日軍飛機才無法再強行起飛。儘管還有一些日軍飛行員頑強地駕著飛機左拐右繞，試圖找到一條可以起飛的路線，但是已經沒有用了。隨後的明軍俯衝轟炸機僅僅用掃射，就讓這些日軍戰鬥機趴在地上了。
這個時候，日軍戰鬥機至少已經飛起來了四分之一：十幾架，也就是差不多一個中隊。機場上空的空戰開始了。當然毫無疑問，即使是空戰，優勢也完全掌握在明軍這邊。明軍空襲這個機場的戰鬥機是一個大隊，僅僅從數量上，就四倍於已經飛起來的日軍戰鬥機。再加上雙方飛行員經驗水平的差距，勝負幾乎立刻就顯現了。
五分鐘內，戰鬥結束了。十幾架日軍戰鬥機全部被擊落，明軍損失了四架戰鬥機，三架轟炸機。加上先前被高射炮擊中的，厚木機場戰鬥中，明軍共損失五架戰鬥機、四架轟炸機，一共九架。但是，摧毀日軍戰鬥機在三十七八架左右，還炸毀了一架運輸機。戰果接近四十架。
單看數字，這個戰果是非常值得慶祝的。但是明軍飛行員們並不這麼想。
「弟兄們，抓緊！我們去攻擊橫須賀！」領隊用無線電氣急敗壞地大喊道，「媽的，我們千里迢迢跑到這兒，可不是為了打飛機的！」
其他的飛機二話不說，也都拉高機頭，在空中重新編隊集合，直接向東南去轟炸主要目標——橫須賀軍港了。