当时，三川得知美军在瓜岛海域拥有多艘航空母舰，掌握着制空权，并在兵力上占有绝对优势。他决心用己之长攻美军之短，发动夜袭。三川连续出动了3次侦察，对美军的情况已经了如指掌。
下午6时，三川命令日舰把甲板上的易燃物都扔入大海，对弹药进行最后的整理并做好战斗准备。
晚10时35分，在夜幕的掩护下，以日舰“鸟海号”为首的单纵列舰队组织了攻击队形。同时，三川又认真研究了侦察机送来的3份美军情况报告。
很快，三川发出了战斗命令，要求舰队向美军的巡洋舰发动进攻。
另一方面，美军中负责海空支援的航母编队司令弗莱彻，以舰载机损失严重和燃料不足为由，向戈姆利请求撤退。在没有获得批准的情况下，弗莱彻于黄昏时分就擅自率领航母舰队撤离了瓜岛海域。
航母舰队撤离后，特纳因为没有了空中支援，登陆部队的补给物资卸载量还不足1/4，他的舰队在第二天只能撤退。这时，登陆部队司令范德格里夫特对此表示强烈不满，然而，特纳说舰队的处境太危险了，只能连夜尽量多卸一些补给物资。双方展开了激烈的争论，结果却不欢而散。