Атаки американских самолетов продолжались, и «Мусаси» было уделено особое внимание. Попадания следовали одно за другим. За час в линкор попали 8 торпед и 4 бомбы. Гигант замедлил ход, но продолжал свой путь. Некоторые его отсеки были затоплены, надстройки и зенитные орудия пострадали довольно сильно. В 15.30 «Мусаси» подвергся следующей мощной атаке. Американцы всадили в него еще 10 торпед, то есть общее число торпедных попаданий достигло 19. Кроме того, в линкор попали 6 бомб. «Мусаси» получил смертельные повреждения и так сел, что с трудом мог маневрировать. Затопление уже нельзя было контролировать, а попытки откачивать воду не удались. В 19.30 крен достиг 30º и был отдан приказ покинуть корабль. Однако было уже поздно. «Мусаси» перевернулся и в 19.35 затонул. При этом из 2399 человек экипажа погибли 1023 человека.
Хотя почти все американские самолеты сосредоточили атаки на «Мусаси», однотипный с ним «Ямато» и линкор «Нагато» получили по 2 попадания бомбами. Линкор «Харуна» был поврежден несколькими близкими разрывами. Однако все 3 линкора не потеряли боеспособности. Только один тяжелый крейсер, получив попадание торпедой, повернул назад в Бруней. Кроме того, один эсминец был поврежден попаданием бомбы, а легкий крейсер – близкими разрывами. Адмирал Курита повернул назад, удаляясь от пролива Сан-Бернардино. Он еще имел 4 линкора, 8 крейсеров и 13 эсминцев.
Боевые потери американцев за день составили 18 самолетов, эксплуатационные – 2 самолета. Оперативное Соединение 38 потеряло еще 10 самолетов во время разведывательных полетов и в боях над авианосцами. Еще 26 самолетов затонули на «Принстоне». Таким образом, общие потери составили 56 самолетов.
Бой. Пролив Суригао
Следующим японским соединением, попавшим под огонь, стало Соединение С вице-адмирала Нисимуры – 2 линкора, 1 тяжелый крейсер, 4 эсминца. Вечером 24 октября эти корабли закончили свой путь через море Минданао и в ночь на 25 октября попытались достичь залива Лейте через пролив Суригао. Американский флот был готов и ждал их. Разведывательные самолеты «Энтерпрайза» и «Франклина» обнаружили японское соединение и добились попаданий бомбами в линкор и эсминец, прежде чем их отозвали атаковать более крупное соединение в море Сибуян. Предупрежденный летчиками вице-адмирал Кинкейд устроил ловушку в проливе Суригао, соединяющем море Минданао и залив Лейте. Он развернул там 39 торпедных катеров, потом завесу эсминцев, потом 4 тяжелых и 4 легких крейсера и, наконец, свои 6 старых линкоров. В темноте японские линкоры вошли в пролив, имеющий ширину 12 миль, и начался последний в истории бой линейных кораблей.
Первыми появились 7 кораблей вице-адмирала Нисимуры. В жарком торпедно-артиллерийском бою оба его линкора и 2 эсминца были потоплены, тяжелый крейсер и 1 эсминец были тяжело повреждены. Уцелевший эсминец быстро развернулся и, дав полный ход, удрал, прежде чем подошли 3 крейсера и 4 эсминца вице-адмирала Симы, тоже направлявшиеся в пролив Суригао. Адмирал Сима знал, что Нисимура напоролся на торпедные катера, и двигался крайне осторожно. Эсминец, промчавшийся мимо него, сделал опознавательный, но ничего не сообщил о засаде. Адмирал Сима понял, что впереди таится опасность, когда один из американских торпедных катеров попал торпедой в его легкий крейсер. Он приказал своим кораблям дать неприцельный торпедный залп в темноту впереди, где, как полагал адмирал, находятся американские корабли. После этого он скомандовал отход. Но при повороте один из его тяжелых крейсеров столкнулся с поврежденным тяжелым крейсером из соединения Нисимуры, после чего все японские корабли начали поспешно отступать. Японцы потеряли потопленными 2 линкора и 2 эсминца, а 4 корабля были повреждены. У американцев был серьезно поврежден 1 эсминец, попавший под огонь собственных кораблей, и несколько торпедных катеров.
На следующее утро американские корабли попытались настичь поврежденные в ночном бою корабли японцев, однако сумели прикончить лишь поврежденный эсминец. Затем японские корабли были атакованы самолетами эскортных авианосцев контр-адмирала Томаса Спрэгью. В 9.45 «авианосцы-джипы» подняли ударную авиагруппу. Через 3 часа 17 «Авенджеров» заметили поврежденный тяжелый крейсер из соединения Нисимуры, атаковали и повредили его. После этого японский эсминец снял с крейсера команду и отправил его на дно торпедами. Самолеты сели на захваченный американцами аэродром на острове Лейте, заправились и полетели спасать свои собственные авианосцы.