При разработке плана нападения на Пёрл-Харбор было предложено использовать для атаки американских кораблей не только самолёты, но и карликовые подводные лодки, которые должны были быть доставлены к Оаху океанскими субмаринами. Однако Ямамото был против: командующий Объединённым флотом считал, что толку от этой экзотики будет мало – лодки не смогут проникнуть в гавань, прикрытую боновыми заграждениями, – а если хоть одна из них будет обнаружена американскими сторожевыми кораблями, то внезапность будет утрачена, и вся операция окажется на грани провала. После долгих споров точка зрения Ямамото взяла верх, и участие подводников ограничилось тем, что к Пёрл-Харбору были посланы шесть подводных лодок типов «отсу-гата» и «кайдай» – «И-19», «И-21» и «И-23», «И-69», «И-74», «И-75», – имевших задачей атаковать американские корабли, которым удастся выйти из гавани. И одна из этих лодок – «И-21» – в 08.20 обнаружила соединение TF-12, возвращавшееся в Пёрл-Харбор, и немедленно известила об этом адмирала Нагумо.
Авианосцы считались японцами приоритетными целями (когда выяснилось, что их в Пёрл-Харборе нет, речь даже зашла об отмене атаки), и поэтому сообщение с борта «И-21» вызвало в штабе Нагумо настоящий переполох. Ёгуса Такасигэ, командиру пикировщиков второй волны, было приказано по радио оставить в покое недобитые американские крейсера и эсминцы, стоявшие в гавани, и атаковать и уничтожить обнаруженный авианосец янки, не считаясь ни с какими потерями. Это уточнение было излишним: Ёгуса, «пилот пикирующего бомбардировщика № 1», как его называли, был готов потерять половину своих самолётов и погибнуть сам, лишь бы потопить вражеский авианосец. Координация действий была крайне затруднительной – далеко не все японские самолёты имели бортовые рации, – и поэтому «вэлы» Такасигэ, отклонившись к западу, пошли на цель без истребительного прикрытия: «зеро» капитана 3-го ранга Итайя продолжали выполнение прежней боевой задачи. Тяжёлые потери пикирующих бомбардировщиков казались неминуемыми. Но…
Вице-адмирал Роберт Гормли, стоявший на мостике крейсера «Астория», растерялся. Командующий «таффи-двенадцать» не понимал, что происходит: над Оаху клубилась чёрная туча, словно на острове проснулся древний вулкан, эфир был забит воплями и тревожными сообщениями, противоречащими одно другому, а штаб флота хранил гробовое молчание. Слово «война» витало в воздухе, но никто не осмеливался его произнести, хотя война стала уже очевидностью. Гормли не знал, что делать, и наконец, после долгих колебаний, приказал «Лексингтону» поднять в воздух истребители и подготовить к вылету торпедоносцы и бомбардировщики. С палубы «Леди Лекс» взлетели десять истребителей, но «девастэйторы» и «доунтлессы» взлететь уже не успели: на TF-12 обрушились японские самолёты.