日机队攻击列克星敦号时，成功地运用了夹击战术，从该舰舰首的两舷、15-70米度、1000-1500米距离投。列克星敦号由于吨位较大，回圈半径较大，转弯不灵活，日机投的13条中有2条击中该舰左舷，使其锅炉舱有三。列克星敦号正在拼命规避时，日轰炸机队又开始对其行攻击，又有2颗命中目标。这场遭遇战只持续十三分钟，日本人飞走的时候，兴采烈地报告他们替前一天祥凤号的失败报了仇，毫不糊地击沉了一艘大型航空母舰和一艘中型航空母舰。

然而从战略上看，则是国赢得了胜利。开战以来，日军的武力扩张第一次遭到遏制，攻莫尔兹比港的作战计划只得向后推迟。虽然从数字角度来看，国的损失比较大，但军成功挫败了日军继续南的企图，因此这场海战的最大赢家仍然是国，日本海军不可战胜的神话第一次遭到了沉重打击，珊瑚海海战是太平洋战场上战局发生逆转，战略相持阶段的标志。

双方各自损失了一艘航母和一艘驱逐舰，但国失去了大型航母列克星敦号，而日本仅损失了祥凤号轻型航空母舰，飞机方面日本损失飞机77架，国损失66架，这使日本在战术上获得小胜，但却没能达成预定目标。这是一场历史上从未有过的海战，双方舰队都是在双方视距之外行战的。

第17特混舰队约克城号上虽然尚有轰炸机和机27架、战斗机12架，但已夜，弗莱切无意再战，遂率队撤离战场。第二天，瑞鹤号的飞行员为追击舰再次行侦察巡逻时，海上只有列克星敦号的残骸了。珊瑚海海战是战争史上航母编队在远距离以舰载机形式首次实施战，双方军舰都没有碰面，也几乎是太平洋战争中最公平的一役，双方都是突然相遇，基本反映双方的战斗力。

从战术上看，珊瑚海海战可以说是日军略胜一筹。虽然日军飞机和伤亡人数多于国，但他们以损失12万吨祥凤号和在图拉吉岛外围被击沉几艘小舰的较小代价，换取了击沉尼奥肖号、西姆斯号和33万吨大型航空母舰列克星敦号的胜利。

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实际上，列克星敦号尽由于被和击中，产生7度横倾，但该舰调整燃油之后，恢复了平衡，继续接纳返航的飞机着舰。同时为战斗机加油加制空。但由于燃油漏，列克星敦号舰突然发生爆炸，并引起大火，火势迅速蔓延，以至无法控制。午15时左右，舰令全舰员离舰。17时许，费尔普斯号驱逐舰奉命对其发5条，列克星敦号于17时56分沉没。已经降落到该舰的36架飞机也随之沉大海。

投弹。有一颗800磅的击中了该舰舰桥附近的飞行甲板，但仍能继续战斗。