在特魯克基地掩蔽所裏指揮瓜島爭奪戰的山本司令長官並沒有因為埃斯佩蘭斯角海戰遭敗績而動搖他奪回瓜島的決心,海戰後的第二天夜裏,他就派遣2艘戰列艦獨闖“鐵底灣”,對亨德森機場進行係統的轟擊。在一個半小時裏,2艘戰列艦發射數百發大口徑炮彈,使機場跑道嚴重破損,飛機也半數被毀。次日晝間,日機發動兩次空襲,深夜,日重巡洋艦又卷土重來,幾次襲擊把亨德森機場弄得滿目瘡痍。因此,10月15日拂曉,當6艘日本運輸船把4500名援兵送到瓜島登陸時,美軍僅有很少量的飛機予以抗擊。這樣,日軍的島上兵力增至2.2萬人,且其中大部分為精銳部隊。與日軍對峙的美地麵部隊雖有2.3萬人,但多屬疲憊不堪、瘧疾纏身的陸戰隊員。正當島上的日軍重整旗鼓、為奪回亨德森機場而積極準備時,山本也出動了中途島海戰後聯合艦隊最強大的陣容去配合陸軍的進攻,並企圖尋機殲滅可能出現的美航空母艦特混艦隊。日軍這支強大的艦隊共擁有“翔鶴”號和“瑞鶴”號2艘大型航空母艦、“瑞鳳”號和“隼鷹”號2艘輕型航空母艦、4艘戰列艦、14艘重輕巡洋艦以及44艘驅逐艦。
麵對準備如此充分的日陸海軍,尼米茲覺得有必要對南太平洋戰區的高級指揮官進行調整,以扭轉目前危機的局勢。尼米茲認為,在迄今的瓜島爭奪戰中,美軍作戰不利、士氣低落的一個重要原因是指揮上有問題。特納海軍中將認為,海軍陸戰隊第1師不應囿於環形防禦陣地,應從瓜島沿岸的幾個地段發動進攻。但是師長範德格裏夫特陸戰隊少將卻抱怨得不到海軍艦船火力和物資的充分支援。而戈姆利海軍中將作為戰區司令官,既不能解決這些分歧意見,在指揮作戰時又不完全信賴自己的部下,且一開始就對瓜島登陸戰持懷疑態度,因而受到了各方麵的指責。於是,尼米茲決定起用自信心強、驍勇善戰的哈爾西海軍中將繼任南太平洋戰區司令。在瓜島爭奪戰處於白熱化、登陸美軍處境困難、海戰日趨激烈的時刻,接到任命通知的哈爾西,這個一向敢打敢衝、外號“蠻牛”的老牌艦隊指揮官深感擔子不輕:“這可真是上帝交給我的最燙手的土豆了!”
哈爾西走馬上任後,立即召開軍事會議,會上他支持範德格裏夫特的主張,解決了艦隊與陸戰隊之間在戰略上的意見分歧。他問範德格裏夫特:“我們是打算從瓜島撤退呢,還是要固守?”範德格裏夫特回答:“我能夠守住,但是希望得到艦隊更為積極的支援。”哈爾西毫不猶豫地說道:“好的,那你就放心大膽地幹吧!我把海軍的全部家底都用來支援你。”為了履行自己的諾言,哈爾西指派“華盛頓”號戰列艦大膽出擊,前往危險的“鐵底灣”水域阻止日軍艦隻對瓜島進行增援和炮擊。接著,他又對剛接替弗萊徹任航空母艦特混艦隊司令的金凱德海軍少將下達了一道更具膽略的命令:率領兩個航空母艦特混大隊前出,進入瓜島東北海域作戰。10月24日起,由剛修複好的“企業”號航空母艦、戰列艦“南達科他”號、2艘巡洋艦和8艘驅逐艦所組成的第16特混大隊,以及由“大黃蜂”號、4艘巡洋艦和6艘驅逐艦所組成的第17特混大隊開始在聖克魯斯群島附近的洋麵巡航,準備隨時同日本航母艦隊交戰。
瓜島爭奪戰的重點現在轉移到了海上,日美雙方的航母艦隊展開了一場規模巨大的捉迷藏遊戲,直到10月26日,太陽在5時23分升起時,“企業”號上的金凱德海軍少將和他的參謀人員仍然弄不清他們應該進攻的那支敵艦隊現在何方。不過,為了執行哈爾西用電報傳來的“攻擊!反複攻擊!”的催戰命令,金凱德還是果斷地下令16架攜有500磅炸彈的“無畏”式俯衝轟炸機起飛,對西北方向進行搜索。這個決定非常得當,一小時後,金凱德接到了哈爾西從聖埃斯皮裏圖島發來的電報,指明日本艦隊的大致方位及航向,同時他派出的俯衝轟炸機隊也發現了近藤的前哨戰列艦隊。李德海軍少校率機群飛過日戰列艦群上空,繼續往北搜索更值得他們首要攻擊的目標。到早上6時50分,無線電傳來了李德的報告,說已經發現日軍3艘航空母艦。李德領著他的戰友們鑽進厚厚的雲層,避開了正在爬高準備攔截的大批“零”式戰鬥機,他將隊形整好,對準輕型航空母艦俯衝,兩顆炸彈命中,將“瑞鳳”號飛行甲板的尾部炸開一個50英尺的大洞。“瑞鳳”號艦長眼看無法回收飛機,隻得讓艦上剩下的飛機全部升空,然後拖著熊熊燃燒的艦尾往北撤返。
南雲海軍中將站在大型航空母艦“翔鶴”號的艦橋上,冷靜地看著“瑞鳳”號撤離,他已經收到巡邏機發回的敵情報告,說他們終於找到了已搜尋了整整5天的美國特混艦隊。這份7時收到的電報說,“見到大群敵艦隻,計有1艘航空母艦、5艘其他艦艇”。南雲立即命令60架飛機出擊。半小時後,機群隆隆地向南飛去。這些飛機沒有看到來自“大黃蜂”號的第一攻擊波29架飛機正飛向他們的航空母艦,不過卻發現了從“企業”號上飛來的19架美機,於是“零”式戰鬥機馬上脫離自己護送的魚雷機隊和俯衝轟炸機隊,投入了攔截戰。這場空戰將不走運的“企業”號19架美機擋在了離他們要攻擊的目標100海裏遠的地方,而“大黃蜂”號的第二攻擊波23架飛機卻恰好從一旁飛過,沒有受到任何阻攔。“企業”號的雷達屏上出現了大批亮點,然而在“望台”戰役之前,僅有戰列艦和巡洋艦作戰經驗的金凱德海軍少將,采用了前任指揮官弗萊徹的作戰指揮方式,即所有戰鬥機均由“企業”號來指揮。這種指揮方式,既不夠準確,也不很得力。當38架“野貓”式戰鬥機還未來得及升到一定高度時,就不得不在低空迎擊臨空的敵機。更糟糕的是,這波日機都集中飛往突擊離“企業”號10海裏遠、防空火力相對薄弱的“大黃蜂”號,轟炸機從高空穿過高射炮火直撲下來。“大黃蜂”號遭受的第一個損傷是日機飛行隊長自殺性俯衝造成的,他駕駛著中彈起火的座機直撞航空母艦的飛行甲板,兩顆炸彈接連爆炸,艦內機庫立即起火。緊接著,魚雷機從艦後方向發動攻擊,低空飛至桅頂高度,2條魚雷在機艙爆炸,炸斷了電纜和消防管道,海水進入鍋爐艙。又有3顆炸彈穿透前甲板在艦內爆炸,並摧毀了升降機。持續10分鍾的攻擊使“大黃蜂”號輪機停轉,通信中斷,浮在水麵上動彈不得,滾滾濃煙衝天而起。驅逐艦迅速趕來,設法拋纜救助這艘已失去航行能力的軍艦。
與此同時,在北麵200海裏處,受重創的“大黃蜂”號上的艦載機發起了以牙還牙的第一次攻擊。威德赫爾姆海軍上尉的“無畏”式俯衝轟炸機猛烈轟炸“翔鶴”號,他的護航戰鬥機與敵“零”式戰鬥機在空中角鬥。這艘日軍旗艦的飛行甲板被6顆1000磅的炸彈撕開,使南雲萬分擔憂。但是美俯衝轟炸機的攻擊沒有得到攜帶魚雷的“複仇者”式飛機很好的配合,好幾分鍾後,“複仇者”們才飛到,但全被日機一一擊落。“翔鶴”號乘機逃跑了,雖已不能供飛機起降,但其艙室和輪機基本無損。“大黃蜂”號的第二攻擊波沒有找到要攻擊的敵航母目標,將日重巡洋艦“築摩”號打了個半死。“企業”號的艦載機飛行員們被中途的遭遇戰纏得精疲力竭,最後終於甩掉敵機飛臨戰區時,攻擊效力已如強弩之末。
南雲不得不在戰鬥中下令他的參謀人員把艦隊司令旗從“翔鶴”號航空母艦轉移到一艘巡洋艦上去。不過,他這次的處境要比中途島海戰時有利:大型航空母艦“瑞鶴”號仍具正常的戰鬥力,艦上的飛機和輕型航空母艦“隼鷹”號上的飛機偕同近藤的戰列艦編隊,早已出發前去攻打美軍了。他從紀律不嚴的美軍飛行員的交談中,截聽到美軍隻有2艘航空母艦,而且其中一艘已嚴重癱瘓。現在全看一小時前派出的由64架飛機組成的第二攻擊波是否能夠得手了。
金凱德的處境甚為不妙。他的攻擊機群已悉數派出,現正等待他們的返航,甲板上一部分戰鬥機正在加油,為下一步的空戰作準備。上午10時剛過,“南達科他”號戰列艦突然從雷達上收到警報:敵人的第2攻擊波正從西北方向50海裏處逼近。這次,“企業”號是日機的主攻目標。俯衝轟炸機不等魚雷機飛來,就不斷地從高空和低空輪番發起進攻。有5架日機衝過了“野貓”式戰鬥機的攔擊,但全被特混艦隊所配備的“博福斯”高炮擊落。“南達科他”號的防空火炮打得猛烈而準確,因而“企業”號沒有受到太大損傷,隻有飛行甲板被擊中3顆炸彈。在日機第2攻擊波和第3攻擊波之間有將近40分鍾的間歇,美國2艘航空母艦上的飛機得以利用這段時間集結在一起,共同保護“企業”號。11時,從“隼鷹”號輕型航空母艦上飛來的四架日機被嚴陣以待的“野貓”式戰鬥機打得一敗塗地,密集的炮火擊落了10架敵機。金凱德的旗艦再一次死裏逃生,但“南達科他”號戰列艦和“聖胡安”號巡洋艦中彈受創。金凱德下令第16特混大隊向東麵撤退。
日軍損失的艦載機超過了100架,但南雲並不想讓美國人溜掉。幸存下來的“瑞鶴”號和“隼鷹”號航空母艦已回收了相當數量的飛機,且重新加了油。下午1時,南雲準備好了發動第4次攻擊波。一小時後,從“瑞鶴”號起飛的日機群發現了正被拖著行駛的“大黃蜂”號。一條魚雷擊中了這艘傷痕累累的航空母艦,海水迅速湧入機艙,艦體傾斜得更加厲害了,救火隊員再次得到了棄艦的命令,驅逐艦將跳海的艦員一一救起。此時“隼鷹”號的10架俯衝轟炸機因找不到“企業”號的蹤跡,隻得將炸彈扔向“大黃蜂”號。第17特混艦隊的2艘驅逐艦對準這艘棄艦發射了魚雷,但最終擊沉“大黃蜂”號的任務交給了近藤海軍中將的戰列艦編隊。晚11時,當4艘日本戰列艦駛近大火滔天的“大黃蜂”號後,發現它已傷得連拖走也不可能了,遂用4條魚雷將它打發到了海底。
聖克魯斯海戰使美南太平洋海軍遭到了挫敗,美國沉沒了一艘寶貴的航空母艦,另一艘受傷,而日本隻損傷了一大一小2艘航空母艦。這場較量的結果讓哈爾西覺得他以後的日子不會太好過,他隻剩下一艘受創的航空母艦和一艘戰列艦,用以保持向被圍困的瓜島數萬名陸戰隊員和陸軍官兵提供給養的海上補給線的暢通。但珍珠港分析的瓜島戰略態勢遠比哈爾西樂觀,“瓜達爾卡納爾島總的形勢並非不利”,太平洋艦隊司令部的參謀們在這場戰鬥結束後總結說。在尼米茲看來,聖克魯斯海戰隻是日方一次戰術性的失利,美軍付出了高昂的代價,換來了長遠戰略上的勝利。日本海軍損失了100多架飛機,美國海軍損失了74架飛機,但這次海戰給日軍造成的損失是難以用雙方飛機數量的損失所能說明的,因為聯合艦隊再也損失不起有經驗的艦載機飛行員了,作戰報告表明,日機發動進攻時已明顯不如以往機敏和老道。而美國培訓飛行員和製造飛機的速度是日本所望塵莫及的,因此美太平洋艦隊隻會越來越強大,而日聯合艦隊卻將逐漸衰弱下去。