В 14.00 адмирал Флетчер отправил 21 пикировщик в третью и последнюю атаку. Они потопили 4 десантные баржи. Всего самолеты «Йорктауна» совершили 103 вылета, израсходовали 76 бомб весом 1000 фунтов, 22 торпеды и несколько тысяч пулеметных патронов, однако нанесли противнику совсем небольшой урон. Это был крайне неудачный бой, хотя в то время летчики «Йорктауна» верили, что потопили 2 эсминца, 4 канонерки, транспорт и повредили остальные корабли.
В 16.32, когда был принят последний самолет, Флетчер повернул «Йорктаун» на юг, чтобы на следующее утро соединиться с кораблями Фитча.
Во время налета самолетов «Йорктауна» японский командир в Тулаги вызвал помощь, однако японские авианосцы находились слишком далеко на севере, чтобы принять участие в бою. Здесь Флетчеру повезло, так как «Лексингтон» находился слишком далеко на юге и не смог бы поддержать «Йорктаун» в случае столкновения.
Три атаки Тулаги стоили «Йорктауну» 3 самолетов – 2 истребителей и 1 торпедоносца. Пилоты «Уайлдкэтов», разбившихся на Гуадалканале, быстро вернулись на авианосец, но возвращение двух летчиков сбитого торпедоносца к своим обязанностям сильно затянулось. Когда самолет атаковал японские корабли в гавани Тулаги, у него отказал механизм сброса торпеды. Пилот сделал еще один заход и избавился от «рыбки» с помощью системы аварийного сброса, но при этом промахнулся. В это время остальные самолеты его эскадрильи уже скрылись из вида. Пилот повел «Дивастейтор» обратно на авианосец, однако у него отказал мотор, и самолет упал в море. В течение 4 дней пилот и радист плавали на спасательном плотике. На третий день их обнаружил японский эсминец. Он подошел совсем близко, но тут же скрылся, так ничего и не сделав. Летчики добрались до одного из островов, где провели следующие 2,5 месяца, вместе с миссионерами скрываясь от японцев. Потом вместе с 6 китайцами обе летчика бежали с острова на сампане и направились в Австралию. Шел уже июль 1942 года. После 10 дней плавания их обнаружил американский патрульный самолет, и вскоре их подобрал американский патрульный катер, вернувший летчиков к благам цивилизации через 3 месяца после налета на Тулаги.
Утром 5 мая американские авианосцы соединились. В тот же день «Уайлдкэты» сбили японскую четырехмоторную летающую лодку, которая, возможно, и не успела заметить американское соединение.
Этой же ночью японские авианосцы «Сёкаку» и «Дзуйкаку» вошли в Коралловое море. Утром 6 мая они взяли курс на юг, тогда как американские авианосцы по-прежнему двигались на север, пока оба соединения не оказались на расстоянии всего 70 миль, так и не заподозрив об этом. Такаги повернул свои корабли на север, чтобы пополнить запасы топлива и подойти поближе к Соединению вторжения. Через 2 часа он снова повернул назад. В это утро разведывательный самолет из Рабаула сообщил, что американское соединение «по крайней мере из 1 авианосца и 9 других кораблей» находится в 600 милях на юг от Тулаги. Однако Такаги получил это сообщение только 7 мая. Ни японское, ни американское соединения 6 мая разведывательные полеты не проводили, целиком полагаясь на базовые разведчики. 4 бомбардировщика В-17 «Летающая Крепость» из Порт-Морсби обнаружили легкий авианосец «Сёхо» в 60 милях южнее Бугенвилля. Тяжелые бомбардировщики атаковали авианосец, но повреждений не причинили, и истребители «Сёхо» отогнали их. Эти «Летающие Крепости» и еще несколько двухмоторных армейских бомбардировщиков были переброшены из Австралии в Порт-Морсби. В течение нескольких дней они проводили разведывательные полеты, а 4 и 5 мая видели японские авианосцы. Однако их донесения моряки не получили по причине плохой связи между флотом и авиацией. Несколько атак, предпринятых этими самолетами, не причинили японцам никакого вреда.