Экипаж авианосца отчаянно сражался с повреждениями, в то время как корабли оперативного соединения медленно циркулировали вокруг него, прикрывая от новых атак. Моряки пытались погасить пожары с помощью ручных огнетушителей и пеногонов. Эсминцы «Моррис» и «Рассел» подошли к борту «Хорнета» и передали на него помпы и пожарные рукава. К 11.00 пожары немного ослабели.

Из 27 самолетов, атаковавших авианосец, по оценкам, были сбиты 25. Часть стала жертвами истребителей «Уайлдкэт», достаточно много было сбито плотным зенитным огнем кораблей охранения. Зенитки эсминцев внесли свой вклад в защиту «Хорнета». Они поставили еще одну стальную завесу, когда японские самолеты атаковали группу «Энтерпрайза».

«Энтерпрайз» и компания были атакованы в 11.15. В этой атаке участвовали около 43 самолетов с «Сёкаку» и «Дзуйкаку», и большинство из них из атаки не вернулись. Они столкнулись с новым оружием. Впервые на Тихом океане американцы применили в бою 40-мм автоматы бофорс. «Энтерпрайз» и «Саут Дакота» имели достаточное количество счетверенных установок, что позволило линкору сбить 25 или 26 атаковавших самолетов.

В «Энтерпрайз» попали 3 бомбы, от взрывов которых погибло много офицеров и матросов, но сам корабль серьезных повреждений не получил. В ходе атаки небольшие повреждения получили линкор «Саут Дакота» и легкий крейсер «Сан Хуан». Как ни странно, хуже всего пришлось эсминцам ОС 16. Первым из них стал «Портер», который был торпедирован японской подводной лодкой в самом начале боя. Кроме него, пострадал эсминец «Смит». Он получил попадание торпеды, когда японские торпедоносцы атаковали «Энтерпрайз».

Во время атаки пикировщиков около 14 «Кейтов» бросились на «Энтерпрайз». Только 9 из них сумели подобраться достаточно близко, чтобы сбросить торпеды, но попаданий не добились. Однако в это утро японские пилоты были охвачены жаждой самоубийства. Один из них бросил свой самолет вместе с подвешенной торпедой прямо на эсминец «Смит».

Капитан-лейтенант Хантер Вуд отчаянно пытался увести свой корабль в сторону, но самолет самоубийцы был быстрее. Со страшным грохотом «Кейт» врезался в полубак «Смита». В небо взлетел огромный столб пламени.

Вся носовая часть эсминца немедленно превратилась в пылающий ад. Орудия в средней части и на корме продолжали вести бешеный огонь по японским самолетам. Однако языки пламени охватили мостик и вынудили людей покинуть его. Вуд отправил старшину рулевых Ридуку в отсек рулевой машинки, а сам побежал на кормовой пост управления. По телефону он отдавал приказы Ридуке, который умело направлял пылающий эсминец мимо мечущихся кораблей оперативной группы. Вуд расположил свой горящий эсминец всего в нескольких ярдах от раковины «Саут Дакоты».

Когда форштевень «Смита» нырнул внутрь клокочущей кильватерной струи линкора, над носовой частью эсминца пролетел высокий водяной вал. Форштевень эсминца взлетел вверх, потом снова нырнул в водоворот и скрылся в белой пене, Затем эсминец снова вынырнул, вода потоками струилась по палубе, охлаждая раскаленную сталь и смывая за борт пылающие обломки. Эсминец шипел и плевался, как раскаленный утюг, когда Вуд повел его прочь. Однако этот смелый маневр погасил все пожары, и когда снова появились японские самолеты, орудия «Смита» вновь загремели. Команда эсминца потеряла 28 человек убитыми и 23 ранеными, но эти цифры были бы гораздо выше, если бы огонь не был потушен. Изобретательность командира и высокое мастерство рулевого спасли корабль.

Пока происходили все эти события, находящееся за горизонтом ОС 17 продолжало борьбу за спасение «Хорнета». В течение дня тяжелый крейсер «Нортгемптон» тащил поврежденный авианосец на буксире, но скорость буксировки не превышала 3 узлов. Вскоре подошли эсминцы «Рассел» и «Хьюз», которым было приказано снять с авианосца лишних людей. К 15.40 с обугленного «Хорнета» были сняты 875 человек.

Но все усилия спасти авианосец оказались напрасными. Примерно в 16.15 над беспомощным кораблем появилась группа японских пикировщиков и торпедоносцев. Они застигли его без всякого воздушного прикрытия. Неправильно прочитав сигнал, американский легкий крейсер «Джюно» пошел на соединение с «Энтерпрайзом». В результате этой ошибки в кольце охранения «Хорнета» появился разрыв. Когда 6 торпедоносцев вышли в атаку, «Нортгемптон» отдал буксир и начал маневрировать, чтобы уклониться от торпед. Но «Хорнет», который мог только стоять и ждать, получил попадание торпеды. Кроме того, в него попала одна бомба. Море хлынуло в развороченный корпус, и авианосец сильно накренился на правый борт. Капитан 1 ранга Чарльз П. Мэзон приказал команде покинуть корабль.

Эсминцы Оперативного Соединения 16 приблизились, чтобы забрать остатки экипажа. Капитан 1 ранга Мэзон покинул корабль в 17.30 и перешел на борт эсминца «Мастин». После того как был подобран последний из моряков «Хорнета», «Мастин» получил приказ потопить покинутый корабль.

Находясь на расстоянии 1 мили прямо на траверзе авианосца, эсминец выпустил 8 торпед в огромный корабль. 2 торпеды ушли в сторону, еще 3 не взорвались. А те 3, которые попали в цель, не сумели потопить огромный авианосец!

Вторую попытку предоставили совершить эсминцу «Андерсон». Он выпустил свои торпеды с дистанции менее мили. Из 8 торпед 6 попали в авианосец, однако умирающий корабль поглотил эти взрывы, как пуховая перина поглощает удары.

Так как «Хорнет» оставался на плаву, эсминцы открыли огонь из орудий. Всего «Андерсон» и «Мастин» выпустили более 400 снарядов калибром 127 мм. Авианосец был весь охвачен пламенем и к 20.40 превратился в огромный костер. Однако он упрямо не желал тонуть, а эсминцам уже нужно было уходить.

Японцы увидели пылающую развалину, и корабли адмирала Абэ помчались к ней. Они надеялись захватить поврежденный авианосец и уничтожить находящиеся рядом эсминцы. Однако «Мастин» и «Андерсон» не стали их дожидаться. Как только показался дивизион японских эсминцев, американцы бросились наутек и скрылись в ночи. Адмиралу Абэ оставалось лишь потопить авианосец, с которого в свое время взлетели бомбардировщики Джимми Дулитла, атаковавшие Токио.

Японские эсминцы «Акигумо» и «Макигумо» выполнили эту задачу с помощью 4 торпед. 27 октября примерно в 01.35 горящий «Хорнет» скрылся под водой.

Хотя бой у островов Санта-Крус стоил американцам 74 самолетов, японцы в свою очередь потеряли почти 100 машин. Однако потери японцев в кораблях оказались значительно меньше. Адмирал Кондо имел 2 серьезно поврежденных авианосца и 1 крейсер, 2 эсминца получили незначительные повреждения. Американцы потеряли потопленными авианосец «Хорнет» и эсминец «Портер», повреждения получили «Энтерпрайз», «Саут Дакота», «Сан Хуан» и «Смит».

Однако адмиралы Хэлси и Нимиц были удовлетворены тем, как адмирал Кинкейд провел бой с превосходящими силами противника. Особенно блестяще действовали эсминцы прикрытия «Хорнета» и «Энтерпрайза». Адмирал Нимиц писал:

Адмирал Хэлси прокомментировал:

Одной из главных задач, стоящих перед эсминцами, являлась борьба с подводной опасностью. На пути в Нумеа с соединением Кинкейда произошла серьезная неприятность. Во время уклонения от атаки подводной лодки столкнулись «Саут Дакота» и «Мэхен». Большой линкор получил серьезную пробоину, пострадал и эсминец. Это можно было считать косвенным успехом японского подводного флота. Но кроме того, японская подводная лодка потопила эсминец «Портер».

Смерть подстерегла эсминец «Портер» (капитан-лейтенант Д.Г. Роджерс) утром 26 октября в 10.03. Этот эсминец был флагманским кораблем командира 5-й эскадры эсминцев капитана 1 ранга Ч.П. Сесила и входил в состав охранения авианосца «Энтерпрайз», когда вражеские самолеты атаковали ОС 61 во время боя у островов Санта-Крус.