Хотя американские корабли подходили к Марианским островам с востока, адмирал Митчер должен был провести свои авианосцы вокруг архипелага к его западному побережью, чтобы они могли поднимать самолеты, двигаясь против господствующих здесь восточных ветров. 22 февраля в 7.45 все самолеты, имевшиеся на 6 авианосцах, были подготовлены к взлету. Американцы ничего не знали о Марианских островах, но летчики без труда обнаруживали японские аэродромы. На взлетных полосах стояли ряды самолетов, ожидающих пилотов, которые перегоняли их на другие базы. Часть самолетов принадлежала японскому 3-му флоту (авианосному). После рейда Оперативного Соединения 58 против Трука эти эскадрильи, тренировавшиеся в Японии, были переброшены на Марианские острова. Первый эшелон прибыл туда 20 февраля.
Американские самолеты разбомбили и расстреляли 20 японских самолетов на Сайпане и еще 70 на Тиниане. Одно звено истребителей с «Банкер Хилла» попало в дождевой шквал и оказалось над Гуамом. Чтобы из-за навигационной ошибки не сорвать выполнение задания, «Хеллкэты» атаковали подвернувшийся аэродром и сожгли 11 самолетов в воздухе и на земле. Всего в этот день были уничтожены 168 самолетов со знаком Восходящего Солнца. Погибла примерно половина только что сформированных эскадрилий 3-го флота, что подорвало ударную мощь японского авианосного соединения. Были потоплены 2 торговых судна и несколько мелких кораблей. Наконец, в ходе рейда были получены великолепные снимки островов. Потери американцев составили всего 5 «Хеллкэтов» и 1 «Авенджер».
Пока авианосцы Митчера громили Марианские острова, 20 февраля маленькая эскадра, состоящая из «Энтерпрайза», 1 крейсера и 6 эсминцев, атаковала атолл Джалуит на Маршалловых островах.
За месяц 12 авианосцев Оперативного Соединения 58 пересекли Тихий океан, подошли на расстояние 1500 миль к Японии, сокрушив сопротивление врага в воздухе. Они нанесли тяжелые потери вражескому торговому флоту и потопили несколько военных кораблей. Из 63 кораблей Оперативного Соединения 58 ни один не был потоплен, и только авианосец «Интрепид» получил повреждения.
В юго-западной части Тихого океана
Следующей операцией быстроходных авианосцев стала серия атак японских аэродромов на Каролинских островах, чтобы ликвидировать всякую попытку сопротивления высадке в порту Холландия на Новой Гвинее, находившемся в 700 милях южнее архипелага. В этой операции снова вступил в бой «Лексингтон». Он завершил ремонт повреждений, полученных при попадании торпеды на Гилбертовых островах. Авианосец по пути на юг Тихого океана вместе с 2 быстроходными линкорами и 4 эсминцами 18 марта атаковал атолл Мили на Маршалловых островах. Это была хорошая тренировка для «Лексингтона» и остальных кораблей, но японцы дали отпор, и в линкор «Айова» попали 2 – 152-мм снаряда.
После атаки Мили «Лексингтон» присоединился к Оперативному Соединению 58 на передовой базе в лагуне Маджуро. 22 марта Оперативное Соединение 58 вышло с Маджуро под командованием теперь уже вице-адмирала Митчера. Он взял курс на острова Палау, расположенные в западной части Каролинских островов. Митчер имел 11 авианосцев с сильным прикрытием. После рейда американских авианосцев на Трук часть сил Объединенного Флота базировалась на Палау. Именно это, а также высадка американцев в Холландии, заставили американские авианосцы зайти на запад гораздо дальше, чем они делали ранее. Так как ожидались тяжелые бои, авианосцы в качестве прикрытия имели 6 быстроходных линкоров и много больше крейсеров и эсминцев, чем когда либо прежде. Несколько групп танкеров с кораблями прикрытия были развернуты в море, чтобы заправлять корабли Оперативного Соединения 58.
Японские самолеты обнаружили американский флот через 3 дня после выхода, и ночью несколько торпедоносцев атаковали его. Ни один американский корабль повреждений не получил, зато часть вражеских самолетов была сбита. Пока авианосные истребители расчищали воздушное пространство над Палау, 3 эскадрильи торпедоносцев поставили 78 мин на подходах к главной гавани. (Это был первый случай постановки мин авианосными самолетами.) 36 японских кораблей в гавани Палау были потоплены американскими пикировщиками и торпедоносцами. Были также уничтожены стоящие вне гавани старый эсминец и ремонтное судно. Всего за полтора дня воздушных атак были потоплены 2 старых эсминца, 4 охотника за подводными лодками, две дюжины торговых судов. В воздухе и на земле были уничтожены 157 японских самолетов. Американские потери составили 25 самолетов. Авианосные самолеты также атаковали близлежащие острова Яп и Волеай, но нашли там мало целей, заслуживающих внимания. Низкая облачность помогла Оперативному Соединению 58 избежать обнаружения противником при возвращении на Маджуро после атаки Палау.