Около полудня она уже была достаточно близка от него и обнаружила горевший авианосец. Решив, что запаса электроэнергии хватит до наступления темноты, командир увеличил ход до четырех узлов. Но даже при таком "стремительном" движении сближение лодки с целью шло медленно. Все находившиеся в боевой рубке "Наутилуса" воспользовались случаем и через перископ наблюдали за противником. Им оказался авианосец типа "Сорю", около которого находились два крейсера, пытавшиеся, очевидно, завести на авианосец буксир. Пожар на корабле, видимо, удалось потушить. Оценив обстановку, Брокмэн решил атаковать неуправляемый авианосец и не трогать крейсер. В промежутке между 13.59 и 14.05 лодка выстрелила три торпеды с дистанции около 2500 метров. Наблюдая в перископ, Брокмэн видел, что все три торпеды шли к цели. Атакованная эсминцем, сбросившим глубинные бомбы, лодка погрузилась на 90-метровую глубину.
"Хирю" против "Йорктауна"
Отделившийся в свое время от авианосного соединения авианосец "Хирю", все еще не обнаруженный и не подвергшийся атакам противника, продолжал вести бой, поднимая самолеты для нанесения ударов и принимая возвращавшиеся самолеты. В 14.42 торпедоносцы с "Хирю" обнаружили "Йорктаун", приняв его за другой, неповрежденный авианосец. "Йорктаун" готовился продолжать боевые действия. Теперь мощь поврежденного авианосца и крейсеров была обрушена против японских самолетов. Половина атакующих самолетов противника была сбита. Остальным удалось сбросить четыре торпеды, две из которых попали в "Йорктаун". Корабль потерял ход и накренился на 27°. В 15.00 командир корабля, опасаясь, что авианосец может перевернуться, приказал личному составу покинуть корабль.
Это была победа "Хирю", но за нее он должен был вскоре заплатить. В 14.45 высланные с "Йорктауна" самолеты-разведчики обнаружили "Хирю" и донесли точные координаты его. В 15.30 Спрюэнс выслал с авианосца "Энтерпрайз" для удара по авианосцу "Хирю" 24 пикирующих бомбардировщика. В 17.04 они атаковали японский авианосец, добившись четырех попаданий. Ямагучи не пожелал перейти на другой корабль и пошел на дно вместе с авианосцем.
"I-168"
Во время боя у Мидуэя и после него обе завесы подводных лодок - ОК и OTSU - перемещались в западном направлении. Вскоре после захода солнца 6 июня "I-121" обнаружила к юго-западу от острова Лисянского находившуюся в надводном положении подводную лодку. Американская лодка не видела японскую, но, на ее счастье, последняя была нагружена топливом для заправки разведывательных гидросамолетов и не имела на борту торпед. Лодки в завесе OTSU контакта с противником не имели. Но командиру "I-168" Танаби пришлось поработать.
В 01.30 5 июня "I-168", находясь в районе Мидуэя, всплыла и в соответствии с имевшимся у нее приказом открыла из своего орудия огонь. Предусматривалось, что лодка должна обстреливать Мидуэй до 02.00, то есть до момента запланированного подхода 7-й дивизии крейсеров, которая должна была завершить артиллерийский обстрел атолла Мидуэй. Батарея морской пехоты ответила на огонь с "I-168" быстро и настолько точно, что лодке пришлось погрузиться и отойти. Перехватив оповещение по радио о том, что в 150 милях к северо-востоку от Мидуэя находится покинутый экипажем авианосец, командир "I-168" начал поиски корабля. После наступления рассвета лодку безуспешно атаковал патрульный самолет.
Оставленный экипажем в полдень 4 июня "Йорктаун" в охранении эсминца в течение ночи дрейфовал в море. Однако к полудню 6 июня "Йорктаун" уже шел на буксире в охранении семи эсминцев. Все говорило о том, что "Йорктаун" удастся отбуксировать в Пирл-Харбор.
Рано утром 6 июня "I-168" достигла района, где был обнаружен авианосец.
В течение девяти часов Танаби маневрировал, стремясь избежать обнаружения лодки эскортировавшими авианосец семью эсминцами и занять выгодную позицию для атаки В 13.31 "I-168" вышла в точку, находившуюся в 1737 метрах от цели, не будучи обнаруженной противником. Лодка выстрелила четыре торпеды. Одна из них попала в середину "Хэмманна", в результате чего он разломился и почти мгновенно затонул. Две торпеды попали в "Йорктаун". Авианосец оставался на плаву до следующего дня, но в конце концов затонул.
Через 15 минут после атаки лодку обнаружил американский эсминец. Взрывы глубинных бомб сильно встряхнули "I-168". Из-за полученных повреждений "I-168" оказалась в очень трудном положении, и поэтому ей пришлось всплыть. В момент, когда лодка появилась на поверхности, преследовавший ее эсминец оказался на расстоянии около 10000 метров от нее. Он обнаружил ее и пошел в атаку. Когда эсминец сблизился на дистанцию 4500 метров, лодка вновь погрузилась, но за тот короткий отрезок времени, который лодка провела на поверхности, она успела провентилировать помещения. Это дало ей возможность продержаться под водой до наступления темноты. Эсминец прошел над лодкой, сбросил еще несколько глубинных бомб и ушел. Около 20.00, когда солнце село и шум винтов стих, Танаби всплыл и взял курс на Японию.
Преследование американскими подводными лодками японских сил
Когда стало ясно, что японские соединения отходят, подводные лодки получили приказ преследовать противника. Однако к 5 июня все японские корабли оказались вне досягаемости находившихся в районе Мидуэя американских подводных лодок. Инглиш, все еще не теряя надежды на возможность использования лодок, шедших из районов патрулирования у Японии и Каролинских островов к Мидуэю, сообщил им обстановку и данные о вероятном месте японских кораблей. Такие периодически передаваемые данные о быстроходных надводных кораблях совершенно бесполезны для находящихся на значительном удалении и обладающих малой скоростью подводных лодок, если в них не содержится точной оценки курса или наименования пункта следования противника. Сообщения о поврежденных японских кораблях лодки получили, но сообщения эти были неточными. Кроме тяжелого крейсера, ни один японский корабль из состава отходивших из района Мидуэя сил не получил сколько-нибудь серьезных повреждений. Поэтому, несмотря на принятые меры, лодки так и не установили контакта с кораблями противника.
7 июня группа самолетов В-17, приняв находившуюся в надводном положении лодку "Грейлинг" за японский крейсер, сбросила на нее весь груз бомб. Летчики сообщили драматические подробности гибели японского крейсера. Однако для лодки атака кончилась благополучно. Правда, экипаж пережил несколько неприятных минут. В тот же день японские самолеты бомбили подводную лодку "Каттлфиш", но тоже безуспешно. "Каттлфиш" прошел через плавающие обломки японского крейсера "Микума", а подводная лодка "Траут" 9 июня подобрала двух человек из команды "Микумы". 10 июня Инглишу ничего не оставалось, как заняться переразвертыванием лодок для борьбы с японским судоходством. Развертывание американских подводных лодок в бою у Мидуэя было неудачным. Если бы эти лодки могли воспользоваться имевшейся в распоряжении американского командования информацией об обстановке, они находились бы на позициях, удаленных на несколько сот миль от Мидуэя, то есть там, где могли бы атаковать противника еще до начала критической фазы боя у Мидуэя. Вопрос о том, причинили ли бы атаки лодок, если бы они имели место, большие потери японцам, учитывая дефекты торпед, остается нерешенным. Японские лодки были развернуты гораздо удачнее, но их действия по времени не были согласованы, а время являлось тогда самым важным фактором.