早在1944年初，英國海軍就決定在“提爾比茲”號修複被X艇所造成的損傷之前再發動襲擊，力求擊沉或重創它，以徹底消除對北極航線的威脅。由於德軍采取了更為嚴密的防範措施，X艇已難再奏效，所以英軍準備以航母艦載機進行攻擊。計劃出動2艘大型航母和4艘護航航母，搭載150架艦載機。為取得預期效果，英軍組織參戰的飛行員在地形與阿爾塔峽灣相似的洛奇·博奇爾灣進行了長達數月近似實戰的臨戰訓練。
1944年3月30日英國海軍本土艦隊司令弗雷澤上將親自率領A編隊，共有1艘大型航母、2艘戰列艦、1艘巡洋艦、5艘驅逐艦。下午，比塞特海軍少將率領的B編隊，共有1艘大型航母、4艘護航航母、3艘巡洋艦、10艘驅逐艦，分別從斯卡帕灣啟航。原計劃兩編隊於4月3日會合，4月4日發起攻擊。由於北極海出現了少見的好天氣，使盟軍的北極護航運輸船隊遭到德軍攻擊的危險大大增加，弗雷澤當即立斷，決定提前24小時發起攻擊。
4月2日，A編隊與B編隊在阿爾塔峽灣西北2海裏處會合。4月3日，攻擊編隊到達攻擊陣位，航母開始起飛艦載機，第一波包括21架梭魚轟炸機、10架海盜戰鬥機、10架惡婦戰鬥機、20架野貓戰鬥機，共61架。考慮到德軍在阿爾塔峽灣設有防雷網，所以轟炸機不攜帶魚雷，而是攜帶炸彈，總共攜有7枚720千克穿甲彈、24枚225千克半穿甲彈、12枚225千克爆破彈、4枚270千克深水炸彈。戰鬥機的機槍都配備12.7毫米穿甲彈，海盜式負責空中掩護，惡婦式壓製“提爾比茲”的艦炮，野貓式壓製岸上的高炮。艦載機編隊以超低空向目標飛去。德軍發出了淒厲的空襲警報，雖然德軍雷達早在5時05分就發現英機，但因值班人員時耽誤了時間，所以直到15分鍾後才發出警報。這時“提爾比茲”正在準備出航，來不及采取損管措施，有1/5的水密門還未關閉。5時20分，英機飛臨上空，此時德軍沒有戰鬥機掩護，高射炮來不及開火，煙霧也未施放，英機的轟炸非常從容，僅一分鍾就投下所有的炸彈。“提爾比茲”號艦身上共命中3枚720千克穿甲彈、5枚225千克爆破彈和1枚270千克深水炸彈。由於英軍飛行員為確保命中率，投彈高度偏低，因此炸彈下落速度不夠大，沒能夠炸穿主甲板。結果主甲板上傷痕累累，多處起火。還有1枚270千克深水炸彈落到右舷海裏，在水下9米處爆炸。深水炸彈在水下爆炸比直接命中更具威力，強大的衝擊波使德艦右舷凹進一個長15米、寬5米，深1米的大坑，龍骨嚴重變形。
5分鍾後，英軍航母起飛第二攻擊波，原本和第一波機型、數量都一樣，但有一架梭魚因引擎故障而無法起飛，另一架梭魚在編隊時墜海，這樣第二波就隻有19架梭魚和40架戰鬥機，共攜2枚720千克穿甲彈、39枚225千克半穿甲彈、9枚225千克爆破彈、2枚270千克深水炸彈。6時32分，英機飛臨目標上空開始轟炸。此時“提爾比茲”已被煙霧遮掩住，軍艦和岸上的高炮也猛烈射擊，有一架梭魚在投彈前就被擊落，另有一架因開關失靈無法投彈，其餘17架梭魚投下了所有的炸彈，共命中1枚720千克穿甲彈、2枚225千克半穿甲彈、2枚225千克爆破彈。炸毀了首樓和1座150毫米副炮，並將上甲板炸開一個直徑近2米的破洞，還有1枚近失彈炸傷了右螺旋槳。空襲中，德軍高炮火力非常猛烈，僅“提爾比茲”號上的高炮就發射506發105毫米炮彈、400發37毫米炮彈、8260發20毫米炮彈，加上岸上98門高炮的射擊，共擊落了英軍2架梭魚和1架野貓飛機。但這點損失與德艦相比不過是九牛一毛。這次空襲，“提爾比茲”號又受到重創，艦員亡122人，傷316人。
1944年5月15日至8月，英國海軍又4次出動航母，使用艦載機攻擊了“提爾比茲”號，4次共出動艦載機284架次，投彈約200噸。但由於德軍或是極為有效地利用煙霧掩護，或是由於惡劣天氣的影響，效果微乎其微。通過這幾次的攻擊，英國海軍覺得以艦載轟炸機使用720千克穿甲彈的攻擊很難取得成效，於是便與英國空軍磋商，請求空軍以重型轟炸機使用重磅炸彈進行攻擊，空軍欣然應允，派出了最精銳的第617中隊和第9中隊執行這一任務。
由於從蘇格蘭到阿爾塔峽灣的距離超出了“蘭開斯特”重轟炸機的航程，所以英便和蘇聯商議，借用蘇軍機場，獲得同意後，於9月11日，第617中隊和第9中隊從蘇格蘭起飛36架“蘭開斯特”轉場到蘇聯雅戈德尼克機場，由於地球北極的磁場變化幹擾了飛機羅盤正常工作，加上飛行員地形不熟，隻有30架飛機到達，另外6架則因迷航而返回。
4天後，英軍從蘇聯雅戈德尼克起飛27架“蘭開斯特”號轟炸機，其中21架各攜1枚5500千克穿甲彈，另6架則攜182千克炸彈，沒有戰鬥機護航，以4800米高度取西北航向直取目標。在距目標50千米處，下降到3350米高度，分為4隊，以間距1600米魚貫而入。德軍高炮火力猛烈，並施放大量煙霧。使得英軍投下的炸彈隻有1枚5500千克炸彈命中“提爾比茲”號的首部，炸開一條長14.6米、寬9.7米的大洞。還有大量近失彈在軍艦四周爆炸，強烈的震動和衝擊波使艦上許多光學儀器和火控設備損毀。英軍參戰的27架飛機無一損失，安然返航。