第31舰队全速撤退，没有给顾祝同更多的机会。
只是，中国舰队的战斗还没有结束。
第二天一早，顾祝同就收到了从腊包尔发来的电报，一架飞往马基拉岛南部海域活动的海上巡逻机发现了正在沉默的“大黄蜂”号航母，但是没有发现其他美军战舰。大约一个小时后，腊包尔再次发来电报，巡逻机在新赫布里底群岛北面发现了两艘正在向东航行的美军驱逐舰，而且航速在三十节以上。虽然直到当天傍晚，腊包尔都没发来第三封电报，但是顾祝同有足够的理由相信，斯普鲁恩斯已经率领第31舰队撤退了，而且是从新赫布里底群岛东面撤退。
显然，这超过了第一战斗舰队的拦截范围。
早上的时候，顾祝同也没有心思去理会逃跑的第31舰队。
天亮后不久，美军的海上巡逻机就发现了第二战斗舰队。让顾祝同感到恼火的是，方志盛并没有严格执行他下达的命令，即第二战斗舰队没有在夜间炮击伦内尔岛，使得部署在该岛上的巡逻机能够在天亮前出动。更重要的是，方志盛只顾自己撤退，等于把第一战斗舰队留给了美军。
有趣的是，首先遭到攻击的不是第一战斗舰队。
上午九点半左右，美军的远程轰炸机群到来，首先攻击了已经到达伦内尔岛西南，正转为向北航行的第二战斗舰队。
所幸的是，顾祝同没有抛下方志盛。
在美军轰炸机到达前半个小时第一战斗舰队出动的战斗机就已到达，因此美军的轰炸行动没有收到任何战果，反而有七架b17在战斗中被击落，另外还至少有五架被击伤，没有一艘战舰被炸弹命中。
只是美军并不甘心。
大约两个小时后，美军发动了第二次空中打击，主力依然是四发重型轰炸机，只是攻击目标变成了第一战斗舰队。
显然，这次攻击的结果也好不到哪里去。
虽然第一战斗舰队的实力已经大不如前，三艘舰队航母上，可用的舰载战斗机不会超过六十架，且有部分战斗机在掩护第二战斗舰队因此防空战斗机在四十架左右但是美军出动的轰炸机也不是很多总共不到三十架。更重要的是，美军没有安排护航战斗机，也没有办法安排护航战斗机。
十多分钟的战斗中，十三架b17被击落，还有近十架被击伤。
只是，这次美军并非无功而返。
大概是吸取了轰炸第二战斗舰队的经验教训，在轰炸第一战斗舰队时，美军轰炸机群采用了一种新的投弹方式，即让轰炸机在低空高速飞行逼近目标时投下炸弹，让炸弹在海水的表面张力作用下弹跳起来，反复几次之后击中战舰。这就向用小石子打水镖一样，炸弹击中战舰的侧面，而不是水平面。
显然，中国舰队还没有遇到过这样的轰炸方式。
战斗中，“天津”号在掩护“汉武帝”号的时候被炸弹击中舰首，导致整个舰首部位被炸毁。还有一艘驱逐舰躲避不及，被一枚炸弹击中了舰桥导致包括舰长在内的数十名官兵伤亡。
所幸的是，没有一艘战舰被炸弹击沉。
新战术，让美军收获了战果，也让美军付出了更加惨烈的代价。
被击落与击赏的二十多架b17中，绝大部分都是从低空进入，遭遇了密集的高射炮火力，还有部分是被俯冲下来的战斗机击落了。可以说，在超低空，本来就异常笨重的重型轰炸机更加没有生存空间。
也正是如此，此后美军就再也没有使用过这样的投弹战术了。
事实上，只要防空作战安排得合理得当，就完全能够应付这种轰炸战术，并且让轰炸机付出惨重代价。
这次轰炸之后，美军也偃旗息鼓了。