十月二十四日八时，日本舰队被美国侦察机发现。美国第三舰队司令哈尔西海军上将抓住日本舰队缺乏空中掩护的致命弱点，决定发挥航空母舰与舰载机的强大优势，起飞大批舰载机空袭日本舰队。八时三十七分哈尔西通过超高频无线电对讲机下达命令：“开始攻击！再说一遍，开始攻击！预祝你们成功。
十时三十分，从美国“卡伯特”号和“无畏”号航空母舰上起飞的二十四架复仇者式飞机突破防空火网，用两颗炸弹、一枚鱼雷击中了“武藏”号的前舱。这第一次袭击只使它抖动了三下，并没有丧失航行能力。此时，日本人仍认为它是不可摧毁的。
中午，美机的第二次攻击开始了。二十四架鱼雷机猛冲过来。“武藏”号又中了三枚鱼雷。这一次袭击仿佛是“几只黄蜂叮了大象几口”，“武藏”号仍旧继续前进。但日本舰队司令栗田健男海军中将现在越来越不安了：没有空中掩护，他的舰队还能顶住多长时间的连续轰炸？他急忙向日本海军航空兵发出请求空中支援的电报。此时是十三时十五分。
十三时三十分，美机的第三次攻击以雷霆万钧之势袭来了。二十九架从“列克星敦”号和“埃塞克斯”号航空母舰上起飞的轰炸机将攻击的目标全都集中在“武藏”号上。“武藏”号连中四颗炸弹、一枚鱼雷。受了重伤，舰身倾斜，航行速度开始减慢。栗田再次发出求救电报：“请陆基航空部队和舰队火速进攻美航空母舰。”
这时，从“企猛炸“武藏”号。一连三枚鱼雷击中左舷，炸弹在司令塔内爆炸，舰桥上的军官全被炸死。
第五批八十架美国飞机赶到，又有七枚鱼雷击中“武藏”号，造成电力中断，舰体倾斜十五度。第六批一百架美国飞机来袭，又是几声爆炸。“武藏”号只能以六海里的时速航行了。十五时二十分，第七批一百二十架美国飞机又冲杀过来。“武藏”号被一千公斤重的穿甲炸弹和两千磅MK十三鱼雷击中，舰首没入水中，舰体急剧倾斜。十九时三十五分，还没来得及对美国水面舰队发射一发炮弹的“武藏”号沉没了。一千零二十三名官兵被卷入锡布延海底。
[长门号战列舰]
舰史：
长门级战列舰，是日本海军按照“八·八舰队”计划正式建造的第一级战列舰。有两艘：长门（Nagato）和陆奥（Mutsu）。长门号一九一七年八月二十八日在海军吴工厂开工，一九一九年十一月九日下水，一九二零年十一月二十五日竣工。陆奥号一九一八年六月一日在海军横须贺工厂开工，一九二零年五月三十一日下水，一九二一年十一月二十二日竣工。
根据一战海战的教训，低速、高火力、重装甲的旧式战列舰和高速轻装甲的战列巡洋舰都不适应新的海战条件。日本海军决定建造高速重防御的新型战列舰。该级舰最大的特点，是采用了当时世界上口径最大的四百一十毫米主炮。并且为了四百一十毫米主炮远距离炮战中测试弹着点、以及观通和指挥的需要，采用了高大的塔式舰桥。之后日本海军的主力舰纷纷按照这个样式进行改造或新建。在建造该级舰的同时，日本海军还开工建造了加贺级战列舰和天城级战列巡洋舰。加贺级和天城级都是在长门级的基础上，在烟囱后方，后主桅之前布置一座双联四百一十毫米主炮。区别在于速度和装甲各有侧重。天城级的假想对手是美国海军的六艘列克星顿级战列巡洋舰。
一九二零年华盛顿裁军会议召开，对美、英、日、法、意五个主要海军国家的战舰吨位、火力和总吨位进行了限制。以英美海军的五十二万五千吨为标准，五国按照十比十比六比三点五比三点五的比例建造主力舰和巡洋舰。战列舰吨位不得超过三万五千吨，主炮口径不得超过十四英寸（三百五十六毫米）。按照这个标准，长门级战列舰属于被条约禁止的舰型。列强要求日本终止该级战列舰的建造，并销毁已下水但未完工的陆奥号战列舰。日本借口国内的小学生已为建造该舰捐款并且该舰已经建成，如果废弃将引起国民的不满，在日本的强硬态度下，美英最终同意日本将陆奥号建成，天城级已接近完工的头两艘（天城、赤城）可以改装为航母，但是加贺级战列舰必须销毁。作为补偿，日本同意美英也建造十六英寸口径主炮的战列舰（科罗拉多级和纳尔逊级）。一九二三年九月，由于日本发生关东大地震，在横须贺工厂的天城号龙骨被震坏，日本将加贺号改造为航母。土佐号于一九二五年二月在日本四国岛西南部的宿毛湾沉海销毁。
三十年代中期长门级两舰进行了大规模的现代化改造，包括拆除一个烟囱和改装大舰桥。从一九二零年开始，到一九四零年大和号服役期间，整整二十年期间，长门级战列舰是日本海军最强大的战舰，被看作日本海军的象征和最精锐的战舰。长门号作为日本海军联合舰队的旗舰，尤被看作非到最后关头不得动用的最后王牌。根据这一思想，二战期间，长门号和大和级都没怎么参加作战行动。
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