斯旺正在收拾自己的装具，准备离开那架PBY。突然，中队里一名参谋喊道：“喂，斯旺，快到飞行室去，有你的鱼雷攻击任务。”斯旺是一位工作尽职的领航员。但是，飞了这么长时间已经够了。他坚决表示不去，说自己刚刚着陆。那位参谋查了查飞行安排表，决定斯旺当夜不必再飞。
要是由拉姆齐来安排，他是决不会安排斯旺或那个机组里的任何其他成员执行他组织的这次夜间进攻的。拉姆齐要求执行这一任务的人精力越充沛越好。原来，B-17型轰炸机中队徒劳回返后，赛马德和拉姆齐想出一个主意：何不给几架PBY挂上鱼雷，派他们去对日运输船实施夜间进攻？乍看起来，这个主意滑稽可笑：卡塔林纳式飞机速度太慢，弱不经打，机上又没有鱼雷挂架：可供使用的机组人员均未受过鱼雷投放训练，且其中大多数人已精疲力竭；再说，这种办法从来也没有人用过。
但是，赛马德和拉姆齐什么办法都想试一试。拉姆齐挑选了一些看来疲劳程度最轻的人凑成了四个机组。他手下不乏志愿者，但是选出的人除一名外，其余都是那天下午才从珍珠港到岛上来的，这充分说明当时人员紧张到了何种程度。这个例外者是他的VP44的主任参谋兼飞行指挥官W·L·理查兹海军上尉。
20时左右，理查兹和另外3名驾驶员听了情况简介，明确了攻击目标——先后顺序为：航空母舰、战列舰、运输船。这些卡塔林纳式飞机翼下挂着用奇特的机械方法装上的鱼雷，于21时15分隆隆地升入夜空。4架飞机上都装有在黑暗中完成这项任务所必需的雷达。
不久，他们就遇上了坏天气。用理查兹的话说，“一开始，天黑得像在煤窑里，后来就真的什么也看不见了。”驾驶着其中一架PBY的阿伦·罗森伯格海军少尉午夜时与同伴失去了联系。他勇敢地只身继续向目标飞去，两次逃脱了敌防空炮火的攻击，但是由于不能发现敌舰队，看看油耗已经过半，只好放弃寻找，掉头返航。着陆前，他丢弃了携带的鱼雷。
另外几架PBY接近目标时，天突然放晴。他们看到约有10—12艘大型舰只以两路纵队“像鹅一样大摇大摆地前进着。理查兹发出信号：“1时30分整开始。攻击。
驾驶三号机的G·D·普罗布斯特海军少尉已经与编队脱离，但他靠着保持原航向和原速度，找到了敌输送船团。他向外飞了个大圈，沿水中月影方向接敌，选择了看来是最大的一艘即纵队中倒数第二艘作为目标，在50英尺高度投下了第一条鱼雷。他说命中了一艘运输船。后来他回忆道：“我拉起机头时，敌人的高炮已经开火。天空通亮，就像庆祝独立节时的科尼岛一样。”普罗布斯特躲着敌人高射炮和机枪的射击，避开了一架日机——显然是“一架舰载战斗机”，钻进了云层。
理查兹逆水中月影方向，朝着一艘“轮廓最大，根据已有报告可能是航空母舰”的舰船飞去。目标越来越近，他看清了，这是“一艘约7000吨的运输船或货船”。他从100英尺高度投下鱼雷，之后他说：“打了个正着！”当飞机拉起，飞到船尾上空时，飞机当中的两名乘员报告“听到巨大的爆炸声，看到浓烟升起”。理查兹朝集合点飞去，途中既未遭到高炮射击，也未遇到敌机拦截。
道格拉斯·C·戴维斯中尉却没有这么幸运。为寻找最好的投雷位置，他两次从目标上空飞过。他投雷时，所有船只都向他开火。戴维斯飞机中央左边的射手用机枪朝目标的甲板扫射，打出子弹近60发。戴维斯的“飞机机头被打穿了好几个洞，投弹瞄准具被打坏，机身、机翼和机尾也被子弹打穿数处”。他想再次返回田中部队上空看看战果如何，但下面的防空火力太猛，他只好飞走。
虽然理查兹投放的鱼雷爆炸了——对那个阶段的美制鱼雷来说，这已经很了不起了，但只有普罗布斯特那一条鱼雷命中了目标——“曙丸”油船被打中，速度下降，死伤23人。但该油船伤势轻微，后来赶上了整个编队。然而，一名疲惫不堪又从未受过投雷训练的海军少尉，驾驶一架本来并不能挂鱼雷的飞机，竟然能用鱼雷命中了比太平洋还要小的目标，这实在是技术高超、或吉星高照、或二者兼而有之的奇妙事例。
诚然，美军的这些攻击并未达到预期的目的，但其意义很大，表明美国人已知日军舰队就在附近并正向中途岛开进。交战已经开始。作为整个日军大规模进攻的先头部队的机动部队，其司令长官本应得到一切可能得到的情报。然而，南云究竟得到了多少，至今仍不得而知。南云本人当时曾对发山和收到的文电作过详尽记录，但从记录中丝毫看不出山本的主力舰队或田中的舰队向他提过这次B-17型轰炸机的攻击或卡塔林纳式飞机的鱼雷攻击。据草鹿说，南去的幕僚曾听说过PBY发现日军一事，“但是我们坚信敌人并未发现我机动部队。我们甚至乐观地认为敌人会被我输送船团缠住。”抱着这种态度，再多的情报恐怕也不会对机动部队产生什么影响。
四、重大的日子6月4日凌晨2时45分左右，“赤城号”上唤醒空勤人员的喇叭声、飞机发动机启动的噼啪声以及暖机的轰鸣声传进病员舱，吵醒了源田。他还在发烧，身体很虚弱，但飞机的怒吼声在他耳边回响，战斗的豪情在他心中激荡，病魔是无法把源田实关在甲板下面的。他匆匆穿上军服，走上舰桥。
南云和蔼的脸上露出欢迎的笑容，他慈父般地把手搭在源田肩上问道：“现在感觉怎么样？”
“长官，我离开岗位这么长时间，真对不起。烧还没退尽，但已好多了，”源田答道。不过从他的目光中可以看出，他的病情比他自己说的要重。
斗志高昂的“赤城号”官兵看见源田后更加振奋。在他们心中，源田占有独特的地位。看见他重返旗舰舰桥，站在南云旁边——他自己的岗位上，他们都感到由衷的鼓舞。
源田起来之后不久，从“赤城号。的病员舱里又跑出来一个病号。渊田怎么也躺不住了，因为即将起飞参战的人本应由他率领，现在他起码可以为他们送行，并亲自为他们祝裯。一个星期前他刚动过大手术，前一天才能下床，但他还是小心地支撑着爬起来。他发现舱门已关死，因为”赤城号“要准备作战，所有的门、舷窗和人孔都关得很严实。但每扇门上都有个人孔，在紧急情况下可以转动曲柄将它打开。
渊田抓住曲柄转，可是”赤城号“的应急出口并不是纸糊的，再说他还十分虚弱。足足花了一分钟时间，他才把这个人孔打开，其间他几次险些晕倒。不过他终于把人孔开到一定程度，从中挤了出去。接着，他还得把它关好，以确保舰艇的水密性能。
渊田四下一看，发现自己进了个死胡同，因为过道也给封住了。他只好顺着通向舱区的小扶梯向上爬，在立足不稳的情况下，强行打开了另一个应急舱盖。他脚下不稳，身体虚弱，心里又非常焦躁，生怕自己还没有赶到飞行甲板，伙伴们就起飞了。他似乎花了一生的时间才从第二个人孔中钻过去。他的奋斗才开了个头，总共开关了10道这样的舱盖之后，他才到达住舱。他的成功是精神战胜物质的极好体现。他像只刚生下的小猫，软绵绵、湿漉漉、踉踉跄跄地进了自己的住舱。歇了好一阵，身上颤抖的肌肉才子静下来。他穿上军服，走向飞行指挥所。
天空依然一片漆黑。透过高高的云层，偶尔看见两三点星光闪烁。这预示着南云部队的作战将遇上极好的天气——晴朗，能见度佳，有足以提供掩护的云层，海面风平浪静，有利于飞机起飞。但是，看见身体健壮的渊田变得弱不禁风，站都站不稳，看见沉着冷静的源田发烧发得满脸通红，草鹿不由感到一阵莫名其妙的孤独。
渊田问他的朋友布留川泉海军大尉对空中侦察是如何安排的。当他得知侦察机尚未起飞，要与第一波飞机一同起飞时，他稍感不安。印度洋战役中，曾有过两次，当攻击部队从航空母舰起飞后，像这样的单相搜索发现了敌人的水面部队，使大家为航空母舰的安危提心吊胆。于是渊田问他的同僚们，万一日本人进攻时侦察机发现敌舰队后，他们将采取什么对策。
村田请他放宽心。第一波飞机起飞后，以村田的鱼雷机、板谷的零式机和江草隆繁海军少佐的俯冲轰炸机组成的第二波攻击飞机随时都能对付侦察机可能发现的任何敌水面部队。渊田脸上愁云顿消。这是南云的第一支预备队，他认为，在日本海军中还没有哪个部队的实战经验或作战能力能超过它。如果出现美国舰艇，这支部队完全能控制战局。渊田天生的乐观情绪驱散了这片刻的顾虑。他希望”敌舰队真的出现，这样我们就能歼灭它“。
布留川走到图板前，把搜索任务的确切安排向渊田作了解释。渊田兴致勃勃地看着航图。这张图很像一把日本檀香扇，其扇面由了个小扇形组成，现在串绳已断，7个小扇形相互分了家，不能有覆盖重叠了。它的扇骨以机动部队为中心向外辐射，形成7个独立的搜索区。有6根扇骨在太平洋上延展300海里后，拐弯行驶60海里，然后返回机动部队。
“赤城号”负责第一搜索区，它将派一架97式舰载攻击机沿180°向正南飞行。“加贺号”派一架同型号的飞机沿158°飞行，负责第二搜索区。“利根号”负责第二、第四搜索区，它派出两架零式水上侦察机分别沿123°和100°飞行。“筑摩号”的两架零式水上侦察机在77°和54°上飞行，负责第五、第六搜索区。“榛名号”一架95式水上侦察机搜索第七扇面。它机体小，飞不了300海里全程，只飞了150海里后就作40海里折飞。它将在31°上飞行，这样飞行员只需沿正北略偏东方向飞行。在它飞越的海域里发现美国水面舰艇的可能性显然是微乎其微的。
渊田听着布留川的解释，先前的不悦情绪又复萌了。这种侦察方式无异于给运气之神上点供品，根本无法保证有效地完成任务。首先，“单相”搜索顾名思义将是一锤子买卖。第一次漏查的敌情以后永远也发现不了的。
当然，南云根据当时的实际及其所了解的情况，决定采取这一特定的搜索方式，决定就在这时派出飞机，有他充分的道理。当时他的飞机上还没有装备雷达，侦察得全靠目力。他像被钳子夹住似的，无法摆脱两个不变的因素：他的飞机航程和太阳。太阳虽说像征日本的庇护女神，但在日出和日落的时间上，它却严守中立，令人丧气。
在最有可能发现美国舰队的海域内进行双相搜索，可以确保能见距离最大。可是，像这样的双相搜索必须在凌晨两三点钟就派出。在去程的开始阶段（可能是危险性最小的阶段），可以利用夜色的掩护。第一批搜索机争取在拂晓时达到折飞点，然后返航。首批飞机启航约一小时后，派出第二批侦察机。它们几乎是在熹微晨光中对同一海域进行搜索，南云有足够数员的、受过夜间飞行训练的飞行员来实施这一侦察方案，但这样一来用于侦察的飞机数量就要加倍。
在太平洋战争爆发前及其初期，日本的海军战略家们醉心于进攻。他们认为，侦察从根本上来说足防御的概念，所以他们很不愿意在侦察问题上花费时间、耗费精力，也不进行这方面的训练或者为其提供物质上的保障。
正准备开始的这一空中侦察方案是草鹿制定的。后来他曾严责自己没有安排双相搜索。他承认：“……我想多留飞机用作进攻，忽略了侦察。”这真是咄咄怪事，因为草鹿并非不知侦察的重要。早在20年代末，他刚参加海军航空兵时，他就选了“论以飞机侦察敌情”的研究课题。他是“多种方式侦察敌情的创始人”。
日本海军规定，最多只能动用总兵力的10％来进行空中侦察。海军航空兵的飞行员都没有受过侦察技术方面的专门训练。侦察只作为常规课程而已。舰载搜索机这类东西也不存在。当迫不得已需要进行侦察时，就把轰炸机加以改装。“赤城号”和“加贺号”派出的一号和二号飞机就是个例子。没有认识到空中侦察的重要性，没有利用这一侦察手段，影响了南云部队自珍珠港以来的历次作战。
印度洋战役中，由于搜索飞机不断迷航，航空母舰只好打破无线电静默，引导他们返航。这就向敌人暴露了舰队的位置。这种倒霉事使南云及其幕僚对侦察产生了偏见，他们认为，如果不是绝对必要，派作侦察用的飞机多一架也不行。
南云本来可以把搜索飞机起飞时间提前半个小时，这样，到4时30分，“筑摩号”的五号机驾驶员就会发现，弗莱彻的第十七特混舰队在他正前方约65海里处，而且只要云幕能透视，就不可能发现不了它。不过，提前半小时起飞也意味着机动部队离中途岛更远，搜索扇面也可能达不到该岛。有一点很重要，应当记住：根据日本人的作战计划，即使美国人在这一带有舰队，这支舰队也是正在组合中，而且在中途岛以东相当远的海域。这一点可以从那条满怀希望地潜伏在大约东经165°一线的潜艇警戒线上看出。南云及其幕僚做梦也没有料到会在那条经线以西发现敌舰队。
总而言之，此时此刻南云依然是非常乐观、信心十足。渊田认为这种安排不妥，南云无疑却十分满意。这从南云“对形势的估计。中可以看得清清楚楚：
一、敌虽无斗志，但如我攻略行动进展顺利，它可能会反击。
二、敌空中侦察以西和西南两个方向为主，对西北和北方没有严密警戒。
三、敌空中巡逻半径约为500海里。
四、敌尚未发现我意图……
五、据信，附近没有以航空母舰为核心的敌强大舰队。
六、在空袭中途岛、摧毁敌岸基飞机，为我登陆作战扫清障碍后，我们仍具备消灭任何企图反扑的敌特混舰队的能力。
七，我护航战斗机以及对空火力可以压制住敌岸基飞机的反击。
他的这个估计几乎百分之百地错了。它充其量只不过把当初在制定中途岛作战方案时所依据的参谋人员的推测加以改头换面而已。在整个战斗过程中，以及在后来写战斗总结时，南云都认定机动部队”被发现的时间再早也不早于5日凌晨（日本时间）“。
4时整，”赤城号“上的喇叭中传来了”飞行员，集合！“的命令。飞行员们挤进情况简介室，听取最后的指令。也正是这时，6架美海军陆战队F4F战斗机由约翰·F·凯里上尉率领，从中途岛起飞进行掩护巡逻。这几架小型飞机在天空盘旋时，11架卡塔林纳式也飞上了天。它们将担任当天的空中警戒。它们无需像往常那样飞700海里半径，而只要飞425海里半径就行了，因为拉姆齐知道自己的侦察能力有限。再说，如果日本人按原计划行动——对此，拉姆齐、赛马德和香农都十分肯定，他们的舰艇这时早巳进入小半径巡逻圈了。PBY将集中注意力搜索日本航空母舰部队。紧跟在卡塔林纳式后面的是16架B-17机。机上的乘员希望能发现据悉正从西驶近的日本输送船队，对其实施轰炸。