1942年8月21日夜,百武得知一木支隊被殲,非常震驚。他這才意識到瓜島美軍並非是小股部隊,遂決定向瓜島派遣增援部隊。
與此同時,日本大本營獲悉了另外一個更驚人的消息:美軍正把大量岸基飛機派駐瓜島。這預示著,形勢的發展遠遠超過了大本營原來的估計,美軍占領瓜島並非固守戰線,而是開始反攻。大本營指示:必須搶在美軍鞏固瓜島防務之前將其奪回,以製止盟軍的反攻。為此,大本營緊急修改作戰計劃,指令聯合艦隊全力出擊,消滅盟軍艦隊,壓製瓜島的美軍火力,掩護陸軍部隊登陸,於8月底之前堅決奪回瓜島。
自中途島失利後,山本五十六一直在尋找機會報仇雪恥。他忽然聽說所羅門群島一線打出了名堂,立即精神振奮,為雪洗中途島之恥,當日向軍令部請戰。山本五十六認為,聯合艦隊進駐瓜達卡納爾,可以把美艦隊誘出來,進行一次海上決戰。山本五十六製定了一個新的作戰計劃:用第8艦隊來保障陸軍增援部隊的安全,以聯合艦隊主力乘機誘出美軍的航母編隊並消滅之。為實現這一企圖,他幾乎動用了在南太平洋的全部家底,分為5部分投入作戰:
第一部分是先遣群,編有主力艦1艘,水上飛機母艦1艘(“千歲號”),載有水上飛機22架,巡洋艦6艘,驅逐艦8艘,負責偵察敵艦隊的動向,並將其引向主力所在方向,當主力與敵交戰時積極給予支援掩護。
第二部分是牽製群,編有輕型航母1艘(“龍驤號”),載有戰鬥機16架和魚雷機21架,巡洋艦1艘,驅逐艦2艘,負責設法吸引美軍航母的艦載機,為主力的攻擊創造條件。
第三部分是主力群,由南雲指揮,編有航母2艘(“翔鶴號”和“瑞鶴號”),載有戰鬥機53架、轟炸機41架、魚雷機36架,戰列艦2艘,巡洋艦4艘,驅逐艦12艘,擔負主攻任務,當美軍艦載機被牽製群吸引時,乘機攻擊美軍航母。
第四部分是對岸射擊群,編有巡洋艦4艘,以艦炮火力轟擊瓜島美軍機場和陣地,為增援群的行動提供火力準備和支援。
第五部分是增援群,由田中賴三少將指揮,以1艘輔助巡洋艦和4艘舊驅逐艦改裝的快速運輸艦運送1500人的地麵部隊,由1艘巡洋艦和8艘驅逐艦護航,負責將地麵部隊送上瓜島。
山本五十六親自乘“大和”號戰列艦,由1艘護航航母和3艘驅逐艦掩護,在所羅門群島以北海域實施全麵指揮。
山本五十六的如意算盤是:以身輕力薄的“龍驤號”輕型航空母艦為誘餌,吸引所有的美艦載機,一旦上當的美機油盡返航時,迅速出動南雲航空母艦上的全部日機,一舉擊沉美航空母艦。預計在全殲美艦隊之後,日艦隊再乘勝揮師,向瓜島挺進,以猛虎下山之勢,直撲“鐵底灣”,炮擊亨德森機場,同時遣送登陸兵上岸,徹底消滅美海軍陸戰隊,攻占瓜島機場,這就是山本五十六加緊推行其收複瓜島機場的“KA”作戰計劃。
8月17日,山本五十六披掛上陣,率領龐大的艦隊從日本本土出發,趕往所羅門以北海域。
不料,艦隊在行駛途中,山本五十六大將收到一份前線報喪的急電,一木率領的先頭部隊戰鬥失利。接到這一消息後,一位參謀誠惶誠恐地提醒山本:“報告司令長官,我看,美軍在瓜達卡納爾島上的兵力不可低估。在沒有確切了解敵情之前,我們千萬不能貿然行動!”