为夺取该群岛,盟军中太平洋战区兼美国太平洋舰队总司令尼米兹指派中途岛战役时表现优异的雷蒙德·阿姆斯·斯普鲁恩斯(Raymond Ames Spruance,时任海军中将)指挥第五舰队负责掩护登陆马里亚那的部队并担任战役总指挥,登陆部队则由第51特遣舰队司令理查德蒙德·凯利·特纳(Richmond Kelly Turner)海军中将指挥,在6月中旬进入马里亚那海域,对附近机场、港口的飞机和船只进行封锁及压制,并准备进攻塞班岛,以夺取空军基地。
同日夜间,第58特遣舰队指挥官米契尔力主连夜西进,发现日本舰队后就全力将其消灭,并同时与第58特遣舰队第7支队司令威利斯·李(Willis Augustus Lee,Jr,时任海军中将)讨论连夜进击与日本展开夜战的可能,但斯普鲁恩斯仍一如以往谨慎,不以歼灭日本舰队而以掩护赛班为重,下令第58特遣舰队白天西进,晚上便东撤,不得离开能支持塞班的距离,采取保守防御的态度(而非像其在中途岛时冒险发出关键一击),使美国飞行员大失所望。
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!」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,一架天山鱼雷机撞在战斗舰印第安纳号水线附近,但鱼雷未爆炸;另有6架慧星俯冲轰炸机在正午时对第2支队展开攻击,一枚炸弹在胡蜂号上空爆炸,两枚炸弹在碉堡山号近处海中爆炸,两舰受损轻微。第3支队遭受几架鱼雷机攻击,企业号躲掉一枚鱼雷,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。
下辖战斗舰华盛顿号(USS Washington,BB-56)(旗舰)、北卡罗来纳号(USS North Carolina,BB-55)、爱荷华号(USS Iowa,BB-61)、新泽西号(USS New Jersey,BB-62)、南达科他号(USS South Dakota,BB-57)、阿拉巴马号(USS Alabama,BB-60)、印第安纳号(USS Indiana,BB-58), 4艘重巡洋舰、14艘驱逐舰。