日軍這三次“菊水”作戰都是在白天進行的，雖然容易發現美軍目標，也取得不少戰果，但代價也相當巨大。對日軍而言，無論是損失的飛機，還是飛行員都很難迅速補充，因此隨後的“菊水”作戰，日軍隻得改為夜間攻擊。
4月21日和22日，日軍出動飛機317架，其中自殺機131架，實施“菊水四號”作戰。5月4日和11日，日軍為彌補損失的飛機，將水上偵察機也改裝成自殺機，投入特攻攻擊，共出動飛機597架，其中自殺機300架，又先後發動了“菊水五號”和“菊水六號”作戰。5月24、25日和5月27、28日，日軍又將教練機改裝成特攻機，以增加特攻機的數量，接連發起了“菊水七號”和“菊水八號”作戰，總共出動飛機737架，其中自殺機208架。6月3日和21、22日，日軍竭盡全力，出動飛機502架，其中自殺機114架，發動了“菊水九號”和“菊水十號”作戰。
美軍逐步摸索出對付日軍自殺機的方法，首先，除雷達警戒艦外，還派出預警雷達飛機，嚴密監視日軍最可能出擊的方向，並在衝繩島和附近小島上建立雷達站，實施嚴密對空警戒；其次，運用統籌學原理，科學組織艦船的防空機動，大型軍艦與日機來襲方向保持垂直，小型軍艦則與日機攻擊航向平行，同時采取突然急轉和增速，使日機難以對準目標；最後，加強戰鬥機空中巡邏警戒，隨時根據雷達預警的報告進行攔截。而日軍的情況正好相反，因為進行自殺性攻擊的飛行員沒有一個能夠回來報告攻擊經驗和體會，因此無法針對美軍的戰術變化進行必要的改進。此外，最早的以獻身為榮、毫不畏死的神風特攻隊飛行員已經損失殆盡，後來的飛行員大多是迫於壓力而出擊的，認為這種犧牲沒有意義的厭戰情緒逐漸在日軍內部蔓延，甚至有些飛行員以沒有發現美艦為借口返回基地。最終，日軍的攻擊效果越來越小，而飛機和飛行員因為損失又得不到補充，能夠出動的飛機越來越少，“菊水”作戰才告結束。整個衝繩戰役中，日軍出動的神風特攻隊飛機，包括櫻花彈，共計1500餘架次，擊沉美艦26艘，擊傷202艘，而自身被美軍擊落900餘架。
日軍除十次大規模的“菊水”作戰外，隻要天氣允許，每天還組織小批飛機出擊。從4月6日至6月22日，零星出擊的飛機總數也高達4109架次，其中自殺機917架次，加上十次“菊水”作戰出動的飛機，總計7851架次，其中自殺機2423架次，被擊落4200餘架。美軍損失巨大，被擊沉軍艦33艘，擊傷360餘艘。在美軍被擊沉的33艘軍艦中，26艘是被自殺機擊沉的，占沉沒軍艦總數的78.8%。就連米切爾的旗艦“邦克山”號航母也於5月11日“菊水六號”作戰中被兩架自殺機撞中，損傷極其嚴重，艦員死亡和失蹤達396人，傷264人，其中一架自殺機撞上母艦時爆炸的氣浪彈飛進米切爾的司令部所在艙室，使艙內14名參謀軍官當場陣亡，米切爾隻好率司令部的其餘人員轉移到“企業”號航母上。不料三天後，“企業”號也遭到了自殺機的撞擊，失去航行能力，米切爾在三天裏兩易旗艦。
由於日軍自殺機的瘋狂攻擊，美國海軍的高級將領不得不一直留在衝繩海域指揮作戰，他們在這80多天裏，神經一直處於高度緊張，身心壓力巨大。尼米茲為了保證戰役指揮，采取了前所未有的舉措，在戰役進行中更換指揮官。5月28日，哈爾西、麥凱恩和希爾分別接替斯普魯恩斯、米切爾和特納，第5艦隊和第58特混編隊也改稱第3艦隊和第38特混編隊。
日本海軍聯合艦隊經萊特灣一戰後，其主力已折損大半，殘餘的水麵艦艇退至文萊，整編為第2艦隊，由伊藤整一海軍中將接替因在萊特灣海戰中出現重大指揮失誤而被撤換的栗田健男出任司令，並於1944年11月24日回到日本本土的吳港。1945年3月17日，聯合艦隊判斷美軍對衝繩的登陸迫在眉睫，遂命令第2艦隊前出至瀨戶內海西部的德山錨地，做好隨時出擊的準備。
4月5日，聯合艦隊決定以第2艦隊的“大和”號戰列艦、“矢矧”號巡洋艦和“冬月”“涼月”“磯風”“濱風”“雪風”“朝霞”“霞”“初霜”號等8艘驅逐艦組成海上特攻隊，配合“菊水一號”航空特攻作戰，於4月8日拂曉突入衝繩以西海域，殲滅美軍登陸編隊，支援衝繩島上守軍奪回機場。由於燃油嚴重短缺，聯合艦隊費盡九牛二虎之力才搜集到2500噸燃油，還不到“大和”號燃油艙容量6400噸的一半，勉強能保證前往衝繩的單程油耗所需，而且因為航空兵力全數投入“菊水”作戰，對這支出擊的艦隊沒有任何空中掩護，完全是一次地道的徹底的自殺性海上特攻行動。參戰官兵都清楚此次作戰有去無回，充滿著赴死前的悲愴與淒然。