仅3、4架飞到第7支队上空并命中 南达科他号一枚**，没有一架飞到美国航舰上空。11时39分，规模最大的日机第二攻击波再度被美国战机拦截，美国f6f战机围着技术欠佳、性能落伍的日机穷追猛打，演变成空中大屠杀，至少70架日机在这波拦截中被击落，同时美军以当时其中一名飞行员的兴奋之语:“这多像古代猎杀火鸡的战场啊!”遂将当日的空战命名为马利亚那射火鸡大赛(the great marianas turkey shoot)。
20架日机突破重围，14架接着又被第7支队的防空炮火击落，一架天山**机撞在战斗舰印第安纳号水线附近，但**未爆炸;另有6架慧星俯冲轰炸机在正午时对第2支队展开攻击，一枚**在胡蜂号上空爆炸，两枚**在碉堡山号近处海中爆炸，两舰受损轻微。第3支队遭受几架**机攻击，企业号躲掉一枚**，其它飞机则被美国防空炮火打退。总计第二波日机128架共折损97架，另外侥幸逃生的31架则返回小泽舰队，而美军却几乎未受损失。
虽然第58特遣舰队的舰载机取得对日本舰载机的压倒性胜利，可是始终未能发现小泽舰队并给予打击，当第58特遣舰队面对小泽舰队攻击而未能反击之际