Итог боя подвел адмирал Митчер. Когда ближе к вечеру у него поинтересовались, чем воздушный патруль может ему помочь, адмирал быстро ответил: «Он и так уже натворил слишком много хорошего!»

Рассвет 20 июня обе стороны встретили традиционно, и американцы, и японцы подняли самолеты-разведчики, причем совершенно одновременно — в 05.30. К сожалению Одзавы, у него больше не осталось достаточного количества палубных самолетов, и он был вынужден использовать гидросамолеты с крейсеров и линкоров Соединения С. Японские разведчики ничего не обнаружили, но из 9 машин не вернулись 3, что тоже говорило о многом. Адмирал Митчер решил проверить западный сектор на расстояние 325 миль. Он надеялся найти если не японский флот, то хотя бы авианосец типа «Сёкаку», который накануне видела «Кавэлла». Предложение поднять ударную группу и направить ее вдоль центральной оси сектора поисков было рассмотрено и быстро отвергнуто. Американские самолеты тоже ничего не обнаружили, не долетев до японских кораблей около 75 миль, и то, что они видели авианосные самолеты, служило слабым утешением. Впрочем, ничего не нашли и «Кейты», которые совершили поиск на глубину до 350 миль. Это не должно никого удивлять, так как Спрюэнс вел погоню более чем вяло. Если японцы отходили со скоростью 18 узлов, то ОС 58 тащилось следом за ними, развив всего лишь 15 узлов. На что рассчитывал американский адмирал, двигаясь с экономической скоростью, сказать сложно. Понятно, что он опасался оставить свои корабли, особенно эсминцы, без топлива, но так погоню не ведут, а вопросы дозаправки можно было решить при наличии желания. Кстати, именно поэтому Митчер радировал Спрюэнсу, предложив направить танкеры на запад, дав им в качестве прикрытия ОГ 58.4.

Спрюэнс из сообщения о замеченных гидросамолетах сделал вывод, что они принадлежат крейсерам, которые сопровождают поврежденный «Дзуйкаку», поэтому он ответил Митчеру: «Поврежденный «Дзуйкаку» все еще может быть на плаву. Если это так, я считаю, что, вероятнее всего, он на северо-западе. Желаю, чтобы сегодня поиск был произведен как можно дальше на запад. Если не будет получено контактов с вражеским флотом, это будет указанием, что флот отходит, и дальнейшее преследование сегодня будет невыгодным. Если вы согласны, ночью отходите к Сайпану. Прикажу нашим танкерам держаться вместе с ОГ 58.4. «Дзуйкаку» следует потопить, если сможем достать его».

Митчер и Спрюэнс согласились, что японцы, скорее всего, отходят на северо-запад, но гнаться за ними сочли невозможным, чтобы не создавать проблем своим самолетам-разведчикам, которые уже находились в воздухе. Но, как говорится, сколько голов — столько умов. Не все были согласны с командующими, и адмирал Ривз заявил, что японцы уже удрали, поэтому лучше возвращаться назад. Адмирал Ли предложил дать его линкорам другой курс, чем авианосцам. Капитан 2-го ранга Виндхелм, начальник авиационного отдела штаба Митчера, предположил, что поврежденный «Дзуйкаку» отходит на северо-запад со скоростью 15 узлов, и его еще можно догнать. Для этого с «Лексингтона» нужно отправить группу из 12 «Хеллкэтов», вооруженных 500-фн бомбами. Они пролетят 450 миль, потом повернут влево, пролетят еще 30 миль и направятся назад, перекрыв таким образом сектор в 20 градусов. Судя по всему, Виндхелм не читал трудов Морисона, иначе он не предложил бы подобную ересь — отправить ударную группу на 250 миль дальше, чем она может пролететь. Митчер тоже Морисона не читал, и в 12.00 самолеты поднялись в воздух. К 15.00 они достигли предельной точки своего полета, ничего не обнаружили и повернули назад.

Такое положение дел никого не устраивало, и в 12.00, после того, как вернулись разведчики, ОС 58 легло на новый курс, склонившись к северу, и увеличило скорость до 20 узлов.