“敌舰队似有一艘航母殿后（05：20）。”1“利根号”上的大忙人四号侦察机发回的这个报告使日本人大为震惊，其威力超过了那天上午美机扔下的任何一颗炸弹。
草鹿回忆说：“虽然我们并没有完全排除这种不测，但我的确大吃一惊。”从理智上接受一个概念是一回事，相信它的确是真的则又是一回事。“利根号”那架侦察机08：09的报告并没有排除在这一海域有航空母舰的可能性，这一点南云及其幕僚是一清二楚的，因此他们只是暂时松了一口气。这下真的发现美国航母了，他们感到很是意外。
“糟糕！”草鹿暗自吃了一惊。
一个人很难确切知道另一个人头脑中在想什么。但草鹿了解南云。只有才干卓著、忠心耿耿的参谋长对自己的长官才能有这样的了解。一个人对另一个人的了解，大概最多也只能达到这种程度。草鹿发现在危急关头，南云既没有郁郁不悦，也没有举棋不定。草鹿说：“也许他一度感到震惊，但我认为，面临这种突发情况，谁都可能一下子感到很震惊。”
这个报告大约在08：30送到南云手中，而且来得正是时候。仅在几分钟之前，天边曾出现大批飞机，护航舰艇很自然地就把它们当成又一批来犯敌机，于是向它们开了火。幸亏有人眼尖，认出它们是己方攻击中途岛后返航的飞机，才没有造成损失。友永的返航飞机盘旋着待命降落，这时南云及其幕僚正在揣摩“利根号”四号机最新报告的含义。
友永的飞机和侦察机的情报同时到达。这就迫使南云要作出既十分关键又非常棘手的决定。毫无疑问，应当攻击这艘航空母舰以及为之护航的巡洋舰和驱逐舰。正如源田所说：“我们当时都觉得是中了埋伏。这也促使我们下决心无论如何要与敌人决战一场。在这方面，南云的任务是明确的，问题在于，他是立即把当时所有的飞机派去攻击敌航空母舰，还是让友永的飞机降落，补充油料和弹药，再以集团进攻来对付这一威胁？”
这时，山口通过“野分号”驱逐舰打信号提出了自己的见解：“宜立即派出攻击部队。”这是多此一举，因为如果南云要征求他的意见，是会问他的。山口保持了一段时间的沉默，现在再也憋不住了。他性情急躁，求战心切，又对南云没有好感。而且他似乎毫不怀疑，如果由他来担任机动部队司令，他会比他的上司南云更称职。
南云无须这样的敦促。他是袭击珍珠港的胜利者，对突然袭击和速战速决的作用比谁都清楚。但南云手上捏着几百号人的性命。他要对山本、对天皇、对列祖列宗的神灵负责。这时候，机动部队中能立即起飞的只有“飞龙号”和“苍龙号”上的36架俯冲轰炸机，以及停放在“赤城号”和“加贺号”飞行甲板上已经换上单重800公斤炸弹的鱼雷机。这两艘舰上其余的鱼雷机还正在换装炸弹。
不宜立即派这些飞机去歼灭美舰队有三个原因。第一，实施鱼雷轰炸是日本海军航空兵的专长，水平轰炸无论如何也达不到鱼雷轰炸那样理想的效果，而俯冲轰炸的效果也未必能好多少。第二，南云已派不出战斗机来为轰炸机护航。他的战斗机已全部升空，有的正随友永的飞机一起在天上盘旋，有的正在追歼中途岛的陆基攻击飞机的残兵败将，还有一部分受了伤。所有这些飞机上油料都已所剩无几。
在这个问题上，草鹿的态度是坚定的。他说：“山口提出的不补充油料弹药就去攻击敌舰队的观点，我并不完全反对，但不派战斗机掩护这一点，我是不同意的。因为我亲眼看见没有战斗机掩护的美轰炸机是怎样被我方战斗机无情地、几乎全部消灭的。我真心实意地想尽量为他们提供战斗机掩护。”
最后还有一个重要原因。不清理出飞行甲板，就无法回收攻击中途岛后返航的飞机。每一秒钟它们的油料都在下降，许多飞机处境危急。源田说：“这是一个问题，它关系到第一波100多架精锐飞机是否会因为在水面迫降而报废。”
作为第一航空舰队航空参谋的源田“不禁犹豫起来：难道真要让大约200名技术熟练的飞行员在海上迫降，眼巴巴地盼着在一旁待命的驱逐舰来救他们”。另外，他与草鹿两人意见完全一致，也认为“刚才的战斗有力地证明了没有战斗机掩护，空中攻击部队是不可能对有战斗机护航的敌部队造成什么损失的”。基于这些原因，源田向南云和草鹿建议，先回收第一波飞机，再准备发起攻击。
要把在天上嗡嗡盘旋的第一波飞机收回，首先必须清理飞行甲板，而被送下机库的飞机可以趁此机会重新卸下炸弹，换装鱼雷。在舰桥上，南云综观全局，权衡利弊，丝毫没有陷入哈姆雷特式的沉思和犹豫。源田坚定地认为：“当机立断的人是绝不会犹豫不决的。”收到“利根号”那架侦察机的无线电报告后不出1-2分钟，南云就迅速下令：“舰载轰炸机准备第二次攻击。装上250公斤重的炸弹（鱼雷）。”
脾气很好的增田乐呵呵地说道：“你看看，又得重来一遍！这越来越像是一场快速换装比赛了。”有些作业队员则不那么开心，因为这些笨重的家伙得由他们来搬运、堆放、卸下和装上。他们相互议论：“司令部究竟在摘什么名堂？”
经过5分钟的紧张突击，甲板清理完毕。08：37，桁端升起“开始降落”的信号。“飞龙号”上的一架轰炸机刚降落，被机枪打伤的驾驶员角野博治海军大尉就昏过去了。友永走出飞机，与桥本海军大尉并肩而行。他若有所思地说：“离岛不远时我们遭到敌战斗机攻击，我以为这下完蛋了。自支那事件以来，我已经多次死里逃生，所以我这次即使死，也死而无憾了。但是我想，像你这样的年轻人不应该死。”桥本看到他由衷钦佩的飞行队长在这种情况下还记挂着自己，深为感动，心中十分感激。
千早在“赤城号”上降落后气得哇哇直叫：“把友机当敌机的炮兵指挥官应当撤职！”他和他的队友山田海军大尉向舰桥报告说，岛上的简易机场不像日本情报资料所说的只有1个，而是有3个。
“敌人出动战斗机没有？”渊田问道。他急于想了解这次袭击的每个细节，仍然认为这次攻击严格地说是他的事。
“我们离岛大约还有10分钟的时候，格鲁曼式飞机出动，弄得我们很狼狈。”山口答道。他还说高炮火力“比预料的要猛”。
直到09：18，最后一架飞机才降落。在这段时间，“赤城号”上忙得不亦乐乎。大约08：30，舰桥上又收到“利根号”那架可靠的侦察机的报告：“又发现巡洋舰2艘，方位8°，距中途岛250海里，航向150°，航速25节。”08：45，“赤城号”又收到一份内容几乎完全相同的电报。
这项报告没有引起多大波动。草鹿认为这也许只能说明敌航母群不是1个，而是2个。这样，机动部队就应当攻击先发现的那个航母群，因为它可能离得近些。但如果像大多数参谋人员所推测的那样，这2艘巡洋舰是后来才加入先前发现的舰群的，那将无碍于大局。南云已经作了决定。甲板下的机库里，穿着短衬衫和短裤的舰员们正汗流浃背地卸下单重800公斤的炸弹。他们没有把这些炸弹送进弹药库，而是把它们胡乱地堆在机库附近。
按照南云的计划，“赤城号”和“加贺号”应当在10：30前把所有飞机都加足油，把所有轰炸机都挂上鱼雷，作好起飞准备，“苍龙号”和“飞龙号”最迟不得超过11：00要把一切准备就绪。他计划第一波每舰起飞3架战斗机，从“赤城号”、“苍龙号”和“飞龙号”各起飞18架轰炸机，从“加贺号”起飞27架轰炸机。
与此同时，南云下令“苍龙号”派出1架高速试验型侦察机，前去核实“利根号”上那架侦察机所报告的敌情。大约在同一时间里，即08：45，阿部下令“筑摩号”派1架零零型水上飞机去执行同样的任务。他作出这项决定时，“利根号”那架侦察机报告说它正在返航。
阿部当即严令该机暂缓返航，南云令其“打开发报机，准备测向”。这言外之意就是让他充当信标，为机动部队向敌舰队运动导航。阿部也向他转达了内容相同的命令，并要他“监视敌人，等待‘筑摩号’的4架飞机到来”。由于通信量陡增，这位侦察机驾驶员一定是忙得不可开交。
山本的联合舰队司令部通过监听部分无线电通信的内容，较好地把握了战局的发展。当他们知道有一艘美航母处于机动部队攻击范围内时，丝毫没有感到不安。宇垣在日记中写道：“开始我们很乐观，以为这就是我们一直在寻找的美特混舰队。我们还考虑立即派出第二批飞机，在击沉敌航母后如何歼灭其残部呢！”
这种不负责任的乐观情绪实在令人惊愕，因为直到这时，山本及其幕僚们才知道，美国人有一艘航空母舰就在附近活动，或者更确切地说，在中途岛以西有美舰活动。而这种不负责任的乐观情绪使他们无视这一不愉快的事实，因为按照他们的时间表，现在还不到发现敌航空母舰的时候。
山本问黑岛：“你是否认为我们应当命令南云马上攻击美航母？我想最好立即下达命令。”
黑岛提醒山本说：“南云已准备拿出一半航空兵力来攻击美航母舰队，也许他已经在准备进攻了。”于是山本就没再说什么。而黑岛对自己所说的这番话，直到临死仍深感内疚。
如果当时黑岛毕恭毕敬地说一声“是的，长官”，那么一项由山本签发的命令也许能促使南云立刻发动进攻。黑岛事后万分懊恼地说：“南云没有去做联合舰队想让他去做的事，这是我的过错。”实际上黑岛首席参谋过高地估计了南云。他以为南云懂得“中途岛之战的目的是攻击敌航母部队，因而完全应该想到去发动进攻”。
可是，专门把攻占中途岛列为一号优先作战任务的人是黑岛，50机动部队别出心裁地把鱼雷改换成炸弹的决定，其想法和做法都据此而来。南云之所以按兵不动，并非是他不想攻击美航母部队。恰恰相反，他想拿出像样的兵力来实施攻击，并尽最大可能取得成功。
南云居然步了“迷糊蛋”西奥博尔德的后尘，这真是绝妙的讽刺。他的指挥决定从理论上是无懈可击的，但偏偏是错误的。南云不知道自己已丧失了主动权，而且也没有充分理由认为南云根据当时手头的情报会怀疑这一点。当然他不必惊慌失措，不必在没有充分准备的情况下，去攻击一支大大处于劣势的敌舰队。
决定作出之后，南云于08：35发信号给各舰：“完成回收任务后向北航行。我们计划寻歼这支敌特混舰队。”接着他正式向山本报告说：“05：00发现敌舰队，计有航空母舰1艘、巡洋舰5艘、驱逐舰5艘，方位10°，距中途岛240海里。我们正向敌方驶去。”
他删繁就简，对情况作了这番简明扼要的概括。对第二次发现2艘巡洋舰一事他只字未提。对于为什么在发现敌人将近1小时后才动手，他未作任何解释。他也没有告诉山本：不把攻击中途岛的飞机全部回收，他不能改变航向。如果山本要靠这份报告来了解战况，他就会变成一个被人搞得糊里糊涂的将军了。
08：59，友永的最后一架轰炸机降落。只剩下几架战斗机还没有回收。09：01，南云草草地看了一下“利根号”那架不知疲倦的侦察机发来的最新报告：“收到命令。”这是指他收到了南云08：54发出的命令。最后他又补充了一句，似乎是又想起来的：“敌鱼雷机10架正朝你方向飞去……”