利比亞的首先動武無疑給美軍采取隨後的軍事行動提供了有力的借口，美以利比亞首先開火為借口迅速展外了報複行動。24日夜21時26分，美2架A-6攻擊機從“美國”號航空母艦上呼嘯著騰空而起，開始實施空襲行動，先後發射2枚“魚叉”導彈擊中1艘正向美特混艦隊逼近的利比亞導彈艇，該艇迅速沉入海底，艇上27名官兵葬身魚腹。
1小時後，2架A-7攻擊機從“薩拉托加”號航空母艦上起飛，直撲利比亞蘇爾特地空導彈基地。利比亞的地空導彈基地是美軍實施“草原烈火”行動要打擊的重點目標。為順利達到目的，美軍不僅事先獲取了利比亞雷達製導站的頻率，而且製定了嚴密的措施，組成了多層次的電子戰網。在高空，有E-2C“鷹眼”預警機監視半徑300千米內的利比亞飛機、艦艇和導彈陣地的動向，隨時把搜索到的目標信息傳送給艦隊指揮中心、艦艇和飛機；在中空，有EA-6B電子戰飛機盤旋，隨時截獲利比亞的電台和雷達發射的電波，測定其位置，適時對其實施幹擾，造成對方通信中斷、武器失效，以掩護攻擊機突防和襲擊。
2架A-7攻擊機在電子幹擾的掩護下，順利發射了“哈姆”反輻射導彈，徹底摧毀了蘇爾特附近導彈基地。反輻射導彈亦稱反雷達導彈。美國的反輻射導彈在全球導彈武器中處於領先地位，首次運用於實戰是在越南戰爭中，美國用“百舌鳥”第一代反輻射空地導彈攻擊越南的高炮陣地和蘇製SA-2地空導彈陣地，使越南地麵防空雷達及操作人員遭受不小損失，越南擊落一架美機平均要發射150枚地空導彈。“哈姆”屬第三代反輻射空地導彈，彈長4.17米，彈徑250毫米，翼展1.13米，射程大於20千米，發射重量362千克，采用雙推力固體火箭發動機和被動雷達導引頭。1986年美國用A-7E和F/A-18飛機，向利比亞先後發射了大約36枚“哈姆”反輻射空地導彈，摧毀了利比亞的SA-2、SA-3、SA-J等地空導彈陣地，使多種雷達癱瘓不能工作。
當天時間23點15分，從“珊瑚海”號航母上起飛的2架A-6攻擊機，又擊沉1艘從班加西駛出的利比亞導彈巡邏艇。25日淩晨1點，2架從“薩拉托加”號航母上起飛的A-7攻擊機又將利比亞剛剛換上的1座新製導雷達站摧毀。幾小時後，1枚“魚叉”導彈又擊沉利比亞1艘導彈巡邏艇。美軍艦隊在錫德拉灣的這次作戰行動共擊沉利比亞導彈艇5艘，摧毀了利比亞導彈陣地的主要設施，利軍死傷約150人，而美軍卻無一人傷亡。27日16點，美軍艦隻安全撤離錫德拉灣。
美國與利比亞之間的對抗還遠沒有結束。美軍對利比亞采取的大獲全勝的“草原烈火”作戰行動，是教訓利比亞的第一步。隨著對抗升級，一個代號為“黃金峽穀”的更大的空襲計劃，已在湧動和生長。
美軍揚兵錫德拉灣，也著實深深地激怒了利比亞人，舉國上下反美情緒高漲。卡紮菲更是揚言：“利比亞將用鮮血、生命和它擁有的一切來維護錫德拉灣的主權。”的黎波裏電台則號召利比亞人去襲擊美國在全世界的基地和使館人員。
1986年4月2日，碧空如洗，1架美國的白色波音707民航飛機舒展兩翼，在午後溫暖如春的陽光裏，和著發動機的旋律在愛奧尼亞海的上空飛舞，正從意大利首都羅馬飛往希臘首都雅典。就在乘客們為機身下秀麗的海濱景色所陶醉之時，突然一聲巨響，這趟804航班當空爆炸，死亡4人，重傷9人，死亡者均係美國人。1986年4月5日，西柏林一夜總會被炸，當中有不少美國駐西柏林軍事基地的工作人員。傷亡155人，45名是美國軍人。盡管慘案發生後，卡紮菲發表聲明說利比亞與其無關，而且有2個地下組織聲明是他們幹的，但美國一口咬定這兩起恐怖活動是利比亞卡紮菲指使所為。
1986年4月9日，美國總統裏根再次召集會議，決定再次作出軍事反應，對利比亞軍事目標實施代號“黃金峽穀”的第二次空襲。為此，決策層提出了三個空襲原則。一是重點打擊軍事目標，懲罰卡紮菲，最好通過轟炸除掉卡紮菲這一眼中釘，肉中刺；二是最大限度地減少美軍的傷亡；三是盡量避免毀傷目標周圍平民的房屋和人員。為此，參謀長聯席會議選定了5個重要轟炸目標，其中3個在首都的黎波裏，包括阿普皮耶兵營、軍用機場和西迪比拉爾港；2個在班加西，包括“民眾同”兵營和貝西納軍用機場。
空襲時間定在夜間。因為，美參謀長聯席會議主席克勞上將認為，卡紮菲夜間睡覺時挨炸的可能性更大，而且夜間可以減少居民傷亡，再則利比亞飛行員夜間一般不能起飛作戰。當然夜襲對實現打擊目標具有有利一麵的同時，夜間的軍事行動本身也具有很大的困難和危險性。