五分钟后，第二批18架轰炸机到达。这批轰炸机是从另外一个机场起飞的，全都携带了8枚500公斤航空穿甲弹。这批轰炸机的飞行员也遇到了棘手的问题，其中有一半的轰炸机已经找不到港口内的战舰，把炸弹投到了岸边的高射炮阵地上，另外9架轰炸机的飞行员壮着胆子超低空进入，准备从气球下方投弹，可在第一次进入的时候仍然没有发现目标，还有一架轰炸机被炮弹击伤，被迫提前投弹返航。另外8架轰炸机在第二轮进入的时候，发现了一艘正在起锚，桅杆上的导航灯已经亮了起来，结果这8架轰炸机全都把炸弹投向了这艘倒霉的巡洋舰。在撤出的时候，最后面的一架轰炸机在规避高射炮的时候拉起太早，一头撞上了阻塞气球，导致右侧的两台发动机全部停车，最终勉强飞到了外海迫降。
首先挨炸弹的是一艘“迈阿密”级重巡洋舰，64枚炸弹只炸中了2枚，可对于一艘重巡洋舰来说，2枚500公斤航空穿甲弹的威力已经足够巨大了。就在舰长准备冲到浅滩区，同时让战舰上的官兵准备逃生的时候，四点二十五分，第三批的22架轰炸机到来了。
这22架轰炸机是从最远的机场上起飞的，因为没有等待500公斤的航空穿甲弹，全都挂的是250公斤的穿甲弹，所以反而来得比较快。巡洋舰上燃起的大火成为了投弹手的最佳瞄准点，结果这22架轰炸机全都在这艘巡洋舰附近投下了炸弹，而且都是高空投弹。没有一枚炸弹命中战舰，反而有不少的炸弹落到了附近的码头上，以及堆积在海滩上的物资中间。这也是第三轮轰炸的最大收获。
第四批轰炸机群一共有64架轰炸机，这是当天晚上到达的规模最大的一支轰炸机群。这些轰炸机分别从三个机场起飞，在会合点会合之后一起杀了过来，其中有21架携带的是500公斤炸弹，其他的都是250公斤的炸弹。当时，海滩上的物资，以及码头已经燃烧了起来，而且爆炸与燃烧产生的热气流吹开了附近的阻塞气球，燃烧的火光也正好照亮了附近几艘战舰的轮廓。这下，飞行员不需要冒险低飞，也不需要使用雷达瞄准仪。64架轰炸机分成了两个梯队，21架携带500公斤炸弹的在前，43架携带250公斤炸弹的在后，在五分钟之内全都飞到了那几艘战舰上空投下了炸弹。
遭到轰炸的是“俄亥俄”号战列舰，以及在其附近的两艘巡洋舰与三艘驱逐舰。当时，“俄亥俄”号战列舰已经起锚，正在转向，想逃出港口，另外几艘巡洋舰与驱逐舰也在做同样的工作，而且动作最快的还是那三艘驱逐舰。头21架轰炸机投下炸弹的时候，就有一艘驱逐舰挨炸，另外还有一艘巡洋舰挨了三枚近失弹。战舰上的美军官兵立即慌乱了起来。按照一般的原则，速度快，相对灵活的驱逐舰应该首先出港，然后是巡洋舰，最后是战列舰。而当时被炸中的那艘驱逐舰正好挡在了航道上，跟在后面的两艘驱逐舰只能转向规避。其中向左转向的那艘驱逐舰根本就没有注意到，后面的巡洋舰已经跟了上来。结果，后面那艘巡洋舰也不得不同时左转，避免与驱逐舰相撞。结果，这一转向，巡洋舰就直接朝着最后面的“俄亥俄”号而去，而战列舰的转向速度与灵活性都差了很多，等到巡洋舰与“俄亥俄”号上的官兵意识到两舰要相撞的时候，紧接着进入的轰炸机投下了炸弹。慌乱之中，两艘战舰都做出了错误的规避动作，结果巡洋舰一头装到了战列舰的中部，“俄亥俄”号皮坚肉厚，屁事没有，反而是那艘巡洋舰的舰首被完全撞断，头部下沉栽到了港口里。同时，“俄亥俄”号也挨了三枚250公斤的航空穿甲弹，幸亏战列舰的水平装甲相当厚实，这三枚炸弹只是震坏了一些暴露在外面的设备，炸飞了几部高射炮，并没有对战列舰构成多大的威胁。
在接下来的一个多小时中，其他的轰炸机群也陆续到达。轰炸行动直到六点过十分左右才结束。到此时，第21特混舰队已经彻底的乱套了。
当时，一共有三艘战列舰，四艘巡洋舰，以及两艘驱逐舰挨了炸弹。“俄亥俄”号，“蒙大拿”号，“新罕布什尔”号先后中弹。其中“新罕布什尔”号中了一枚500公斤的航空穿甲弹，舰尾被炸出了一个缺口，导致左侧的舵机出了故障，战舰的转向灵活性受到了严重的影响。除此之外，三艘战列舰都只是损失了一些外部设备，以及高射炮，没有到伤筋动骨的地步。“蒙大拿”级战列舰采用两层水平装甲甲板的设计经受住了轰炸的考验。
遭到轰炸的四艘“迈阿密”级重巡洋舰就要悲惨得多了。与“俄亥俄”号相撞的那艘巡洋舰舰首完全脱落，最终只能在港口里坐沉，至少有200多名官兵来不及逃生。另外还有两艘巡洋舰冲上浅滩搁浅，虽然没有沉没，但是也失去了活动能力。只有一艘巡洋舰的伤势比较轻，250公斤炸弹炸掉了水上飞机弹射器，没有在舰体内爆炸，也没有让巡洋舰失去活动能力，甚至还可以继续作战。
两艘遭到轰炸的驱逐舰全部沉没，对于驱逐舰这类小型战舰而言，250公斤航空穿甲弹都有足够的威胁。当时，唐帝国海军的“城市”级大型驱逐舰都难以承受住250公斤炸弹的直接打击，就更别说美国海军那些小得多的驱逐舰了。这两艘驱逐舰上有300多名官兵伤亡。
相对而言，这个损失实际上并不是很大，至少第21特混舰队并没有因此而失去战斗力，四艘战列舰都可以继续作战，还有五艘巡洋舰可以作战，驱逐舰也剩了十二艘，第21特混舰队仍然是一支比较完整的强大舰队。也就是说，这次大规模轰炸所取得的实际战果并不怎么样。
当时，谈仁皓也没有指望轰炸能够取得多大的战果，而他只需要通过轰炸让大西洋舰队无法立即离开圣地亚哥。虽然斯普鲁恩斯已经带着两支航母特混舰队逃走了，但是在轰炸结束的时候，第21特混舰队仍然留在了港口之内。当时，港口里的情况是相当混乱的，美军都在忙着抢救伤员，以及受损的战舰，谁也没有意识到，真正的危险正在逼近！
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