В это время воздушное пространство в районе Оаху патрулировала летающая лодка «Catalina» PBY-5 (14-Р-1), пилотированная лейтенантом Уильямом П. Танкером с базы ВМФ в Канеоэ. Таннер заметил «Ward», движущийся полным ходом в направлении небольшой подводной лодки. Таннер присоединился к атаке и сбросил на лодку несколько глубинных бомб. Капитан эсминца составил о случившемся рапорт, который отправил командующему 14-м округом. Таннер сообщил на базу 1-го патрульного крыла: «Потопил одну подводную лодку противника, действовавшую в 1 миле от Перл-Харбора». Донесение же капитана «Ward» после нескольких инстанций оброс комментариями. В частности, некоторые из офицеров посчитали, что эсминец атаковал кита. В итоге рапорт передали командиру 2-го патрульного крыла полковнику Л. Рамси.

На расстоянии 250 миль от Оаху авианосец «Enterprise» развернулся под ветер. С его палубы должны были взлететь 13 самолетов SBD-2 и 3 «Dauntless» из VS-6, а также еще 4 машины этого типа из VB-3. Самолеты, которые начали взлетать в 6:17, получили приказ прочесать сектора к северу и к югу от авианосца на дальность 150 миль. Завершив разведку, самолеты должны были приземлиться на аэродроме на острове Форд. В 6:29 с авианосца поднялся последний из патрульных самолетов.

Тем временем эскадра вице-адмирала Нагумо продолжала путь. 8 декабря 1941 года в 00:30 по токийскому времени (5:00 по гавайскому времени. В дальнейшем будет указываться два времени токийское и в скобках гавайское. Также следует иметь в виду, что из-за линии перемены дат в англоязычных источниках день нападения на Перл-Харбор указывается как 7 декабря, в то время как японские источники говорят о 8 декабря.) эскадра шла шестым навигационным строем со скоростью 24 узла. Строй группы прикрытия вел легкий крейсер «Абукума». За ним шел эсминец «Акигумо». Колонну замыкали два линкора: флагман «Хией» и «Кирисима». По правому борту от «Хией» параллельным курсом шел крейсер «Чикума», за ним эсминец «Ураказе». По левому борту шли тяжелый крейсер «Тоне» и эсминец «Касуми». Далее двумя колоннами шли авианосцы. В правой колонне шел флагман Нагумо «Акаги», за ним эсминец «Таниказе», далее авианосец «Kara». Далее шли эсминец «Хамаказе» и авианосец «Дзуйкаку». Колонну замыкал эсминец «Исоказе». Левую колонну вел авианосец «Сорю», за ним следовал эсминец «Арарэ», следом шел «Хирю». Затем шел эсминец «Сирануи», авианосец «Сёкаку», замыкал колонну эсминец «Кагеро». Корабли сопровождения выдвинулись вперед с задачей топить любой корабль, оказавшийся на курсе.

8 декабря 1941 года в 1:00 (5:30) с борта тяжелого крейсера «Тоне» был катапультирован разведывательный гидросамолет Aichi E13A1 («Jake»), пилотированный энсином Йоичи Такахаси. Экипаж самолета состоял из командира-наблюдателя фельдфебеля Рёзо Нарукавы и радиста энсина Нобуо Оку. Бортовой номер самолета Л-1. После старта самолет набрал высоту 8000 метров и со скоростью 129 узлов взял курс на юг. На борту самолета имелось кислородное оборудование, позволявшее экипажу действовать на большой высоте. Задачей самолета была разведка рейда Лахайна, расположенного к западу от острова Мауи. Одновременно с крейсера «Чикума» катапультировали второй гидросамолет. Экипаж: командир-наблюдатель фельдфебель Масахару Фукуока, пилот энсин Акира Ито, стрелок-радист старший матрос Фусянобу Касамори. Этот самолет на высоте 500 метров со скоростью 130 узлов направился прямо к острову Оаху с целью разведать базу Перл-Харбор.

Авианосцы готовились к взлету первого эшелона. В темноте из ангаров выкатывались на палубу самолеты. Палубные расчеты немедленно выкатывали машины на стартовые позиции, ставя машины крыло в крыло. Тем временем в ангарах шла подготовка машин второго эшелона. Экипажи самолетов собрались в кубриках. В последний раз пилотов проинструктировали относительно расположения целей по состоянию на 10:30 6 декабря. Им также сообщили силу и направление ветра, а также необходимые для расчета маршрута навигационные поправки.

Налет первого эшелона. На снимке виден момент взрыва торпеды у борта линкора «Oklahoma». Справа видны клубы черного дыма – это горит ангар №6, в котором стояли гидросамолеты на острове Форд. Слева можно увидеть, как корабль-цель «Utah» переворачивается и тонет. Снимок сделан в 3:36 (8:06) с японского торпедоносца В5N2.

Все шесть авианосцев развернулись на восток под ветер. Высокие волны вызывали крен кораблей. Продольный крен достигал 15°. Самолеты начали прогревать двигатели. Все с напряжением смотрели на флагман «Акаги», ожидая сигнала к старту. Опущенные до середины мачты флаги означали «приготовились!». Вскоре флаги взвились вверх и быстро опустились назад. Это был сигнал к началу вылета самолетов. Точно в 1:30 (6:00) 8 декабря 1941 года в 230 милях от Оаху операция началась. Ответственный за воздушные операции офицер Хикочо дал разрешение на страт. Пилоты прибавили газу. Один за другим самолеты набирали скорость и поднимались в воздух. Взлет самолетов был точно синхронизирован с фазами продольного крена на волнах. Взлетевшие машины направлялись в пункты сбора. Первыми поднялись истребители А6М2 подполковника Сигеру Итая. В ходе взлета два истребителя получили повреждения. Один самолет с «Сёкаку» пришлось задержать на старте, а второй с «Каги» обнаружил проблемы с мотором уже после взлета. Этот «Зеро» не вернулся, поэтому был посчитан как пропавший без вести. Взлет первого эшелона завершили к 1:45 (6:15). Спустя пять минут полковник Мицуо Фучида приказал взять курс на Оаху.

Одновременно с первым эшелоном взлетели истребители прикрытия эскадры. В 1:30 (6:00) с палубы «Дзуйкаку» взлетели истребители 1-го и 2-го звена 1-й эскадрильи (6 самолетов), которые вел капитан Юзо Цукомото. Одновременно с палубы «Хирю» поднялось 1-е звено энсина Харады, насчитывавшее 3 самолета. Спустя пять минут с палубы «Сёкаку» поднялись 1-е и 2-е звенья 1-й эскадрильи, ведомые капитаном Macao Изуки. В 1:35 (6.05) самолеты прикрытия эскадры сформировали боевой строй. Общее командование прикрытием принял на себя капитан Юзо Цукамото. Задача прикрытия сводилась к перехвату возможных самолетов противника. Машины должны были патрулировать район местонахождения эскадры в течение 4 часов. Самолеты с «Сёкаку» действовали на высоте 2000–2500 метров, а самолеты с «Дзуйкаку» — на высоте 4000–4500 метров.

Вскоре после вылета первого эшелона Нагумо отдал приказ кораблям уменьшить скорость до 20 узлов и взять курс на юг. На палубы начали выкатывать самолеты второго эшелона.

Закончив концентрацию, пилоты взяли курс строго на юг и сформировали боевой строй. Впереди летел полковник Мицуо Фучида, ведший первую ударную группу с авианосца «Акаги».

В состав группы входили три эскадрильи (по два звена в каждой):

1-я эскадрилья: 40-е и 41-е звено (5 машин);

2-я эскадрилья: 42-е и 43-е звено (5 машин);

3-я эскадрилья: 44-е и 45-е звено (5 машин).

За ним на удалении 200 метров в колонне шла вторая ударная группа с авианосца «Kara», возглавляемая подполковником Такаси Хасигучи.

В состав этой группы также входили три эскадрильи:

1-я эскадрилья: 40-е и 49-е звено (5 машин);

2-я эскадрилья: 47-е и 48-е звено (5 машин);

3-я эскадрилья: 46-е и 43-е звено (4 машины).

Четвертая ударная группа, базировавшаяся на «Хирю», шла в колонне третьей на дистанции 500 метров от предыдущей группы. Группой командовал лейтенант Тосио Хасимото. В ее состав входили две эскадрильи:

1-я эскадрилья: 40-е и 48-е звено (5 машин);

2-я эскадрилья: 46-е и 47-е звено (5 машин).

Колонну замыкала третья ударная группа лейтенанта Садао Ямамото, базировавшаяся на «Сорю». Группа держала дистанцию в 200 метров от предыдущей группы. В составе группы были также две эскадрильи:

1-я эскадрилья: 1-е и 2-е звено (5 машин);

2-я эскадрилья: 1-е и 2-е звено (5 машин).

Вся колонна самолетов B5N2, вооруженных бомбами, шла в центре на высоте 3340 м.