敌舰队的第三轮炮火硝烟未散，“列克星敦”号的舰长加西亚上校便揣测道：“无畏舰！那两艘肯定是德国人的无畏舰！只有无畏舰的主炮能达到这么远的射程！”
望远镜的视线中，敌舰的轮廓依然模糊，可从刚刚这轮炮击的情形推测，那两艘“中型战舰”十有*是德国人的无畏舰。哈特中将心里很清楚，尽管它们的吨位比重巡洋舰大不了多少，其强悍的防护能力却较巡洋舰超出许多，这在上一场战争中是有目共睹的。“列克星敦”号的18英寸舰炮是威力最大的海战武器之一，两艘伊丽莎白女王级的15英寸舰炮威力也不小，但它们的近失弹未必能对德国无畏舰构成致命伤，而打这种超远距离的炮战，直接命中率肯定要较以往的海战低得多。假设双方的命中率都是百分之一，等自己这边的三艘主力舰打完一百发的时候，对手可能已经完成两个一百发了，谁会更占便宜一些？再者，如今的海战已不是单纯的战舰对抗了，敌人俨然有备而来，岂会打一场单纯的舰队炮战？
有了这样的疑惑与顾虑，哈特中将的心态不像一开始那样稳如磐石，而是在进与退、战与避之间彷徨摇摆。稍后，他扭头看看自己的参谋官，神情不悦地吩咐道：“你去一趟雷达室，亲自看看装在大口径舰炮的‘中型战舰’在雷达探测设备上是什么样的状态，以后再碰到类似的情况，千万不要再被这样的假象给蒙蔽了视听啊！”
一旁的加西亚上校从哈特的话里听出了不满之意，这位舰长替自己的雷达操作员辩解说：“事实上，雷达是依据目标物对电波的反射来判断其方位和大小的，在距离较远的时候，它连战舰和岛屿都没法准确分辨，所以我们常常被……”
没等上校说完他想要说的，“列克星敦”号的主炮赫然发出震天怒吼，它的第一轮射击以间隔方式打出四发炮弹，在这之后，两艘伊丽莎白女王级战列舰也展开了首轮半齐射。
众人的注意力旋即转移到了远处海面。
从炮弹出膛到落下的一分多钟时间里，可见三艘敌舰两度开火，弥散的硝烟在视线中形成了淡淡的薄雾，这对光学设备的观瞄精度会有一定的影响。看到敌舰附近有水上飞机活动，哈特中将开口了，他对加西亚上校说：“上校，我想我们迫切需要水上飞机前去观察并报告弹着点情况。”
加西亚上校这才如梦方醒，匆匆对僚属军官做出安排。基于水上飞机在上一场战争中发挥的重要作用，列克星敦级战列巡洋舰的原始设计就配备了舰载机，而在现代化改装期间，工程师将飞机弹射器从舯部移到了舰尾，腾出空间用以容纳更多的舰载机和防空武器。完成改装的列克星敦级战时可搭载4架寇蒂斯“海鸥”水上侦察机出航，三舰编队即可搭载12架，基本满足作战侦察及炮火校射之需。
将飞机弹射器放在舰尾解决了一些问题，同时又带来了另一些问题。尽管后部主炮朝舷侧射击并不妨碍弹射器的使用，可是要让水上飞机弹射起飞，舰员们得先用拖车将水上飞机从舯部运至舰尾，而即使从炮口所对的另一侧甲板通过，也会受到本舰炮击及敌方炮弹的影响。此时“列克星敦”号正处于编队航行状态，且航速较快，不适合将水上飞机吊放至水面起飞，而由于倚重雷达的作用，加西亚上校未在天亮前安排舰员做好侦察机弹射起飞的准备，眼下也只有硬着头皮让他们把“海鸥”弄到舰尾去。结果挨到敌方飞机抵近美英舰队，“列克星敦”号依然没能起飞一架舰载机，好在随行的两艘美国巡洋舰和一艘英国巡洋舰弹射起飞了三架水上飞机，哈特中将和他指挥的混合舰队这才没有陷入极端被动的境地。
水上侦察机就位之前，同盟国舰队在两万九千至两万六千米的距离上发射炮弹六十余发，直接命中数为零，但有两发落在“列克星敦”号近舷海面，对舰体构成轻微伤害，并导致美舰右舷战位上的舰员一死三伤；美英舰队发射炮弹四十多发，直接命中数同样为零，嘹望员观察到有几个弹着点非常靠近敌方旗舰，甚至一度将敌舰开火的炮焰硝烟误认为是中弹爆炸的情景，而后又予以纠正。
两架从美舰起飞的“海鸥”和一架从英舰起飞的“海象”升空后不久，“列克星敦”号的防空警戒人员突然告警：“东面发现敌机4架，双翼机，没有浮筒，很可能是敌人的舰载战机！”
舰桥上的军官们迅速将视线转向东面。此时霞光初露，天际边有四个清晰的黑影，经望远镜放大，可见它们确如防空警戒人员描述的那样，是典型的单发双翼机，而且此处远离陆地，它们应该是从航空母舰上起飞的舰载机。
对哈特中将和他的作战人员来说，区区四架战斗机并不可怕，可怕的是它们的出现意味着附近有敌人的航舰活动。因为此前得到的情报有限，哈特并不知道敌人的护航船队有一艘辅助航母，而亚速尔战役揭幕至今，他已亲身经历过多次海空大战，知悉舰载轰炸机对水面舰艇的威胁之大，要是敌人的航母编队在附近海域，那么不光是“列克星敦”号，恐怕整支特遣舰队都将遭到灾难性的打击。
来不及细细思考敌方航母出现在这里的可能性有多少，哈特中将命令随行轻舰艇施放烟幕，掩护三艘主力舰调头撤退。接到命令，美英驱逐舰迅速在朝向敌方舰队一侧施放烟幕，可这样一来，各舰的海面视线也受到了影响。兴许是敌方炮火干扰了舰上的通讯，也可能是精神紧张导致了人为错误，在仓惶转向过程中，“列克星敦”号突然一头撞上了英国轻巡洋舰“猎户座”号。锋利的舰艏几乎把这个倒霉的家伙从中切断，碰撞当场造成了17名英国舰员死亡，并导致“猎户座”号迅速侧倾，近百名水兵受困底舱未能及时逃生……
在这场惨剧中，肇事的“列克星敦”号也伤得不轻，它舰艏破裂，海水涌入前部舰舱和一号主炮塔弹药库，加西亚上校不得不下令减慢航速，以便舰员进行排水和损管作业。
哈特舰队的撤退计划意外受阻，从巡洋舰上起飞的美英侦察机也遇上了大麻烦。从东面飞来的那四架舰载战机系爱尔兰制造的ir-29t，这款早年享誉欧洲航空界的舰载战斗机性能已经落伍，但用来对付笨拙的“海鸥”和“海象”还是绰绰有余。刚一交手，美英飞行员便自知不敌，匆忙躲回己方舰队的防空圈。慑于美英战舰的高炮火力，爱尔兰“狮鹫”不敢靠近，而是在美英舰队周边兜起了圈子顺势掩护己方的he-60型水上侦察机进行空中校射。
美英舰队这边麻烦多多，对手却越打越顺。在“空中之眼”的引导下，三艘德国战列舰继续对二十六公里以外的目标实施炮击，它们的准头越来越高，美英战舰近旁不断有水柱腾起，照此趋势，取得直接命中只是时间问题。
战至清晨6时44分，一发来自于“卡尔大帝”号的305毫米穿甲弹击中了“列克星敦”号，炮弹从美舰右舷的五号副炮后部贯穿上层甲板，继而在巨大惯性的作用下接连穿透三层甲板，在水线下方的装甲隔板内侧爆炸，由内而外地炸穿了装甲隔板及相邻的储油舱，并向内炸穿了第二锅炉组的保护装甲，切断了大量蒸汽管道，还差点引发了锅炉舱爆炸。
两分钟后，“卡尔大帝”号的又一轮齐射再度取得了命中，这回它直接敲掉了美舰右舷的三号副炮塔及其弹药库，瞬间引爆了近200发152毫米口径的炮弹及四吨多发射药，炽烈的火焰四处蹿腾，滚滚而起的黑烟几乎笼罩了舯部，仿佛挨了非常重的一击，但实际损伤并没有看起来那么严重。
“卡尔大帝”这一舰名取自于欧洲历史上最有名的君主之一，德国人和法国人共同的祖先，被誉为“欧洲之父”的法兰克国王查理曼一世。德国海军的上一代“卡尔大帝”是建造于19世纪末期的凯撒-腓特烈三世级战列舰，它在上一场大战爆发前便已转入二线，主要担负警戒和训练任务，而后或出售或退役拆解。这一代“卡尔大帝”是1913年追加建造了国王级战列舰五号舰，它的舰体建造完全沿用原版设计，由15台低压燃油锅炉和3台齿轮传动式蒸汽轮机提供马力的强劲动力，过载状态下可以达到马力的输出和25。2节的极速。当这艘战舰进入舾装阶段时，战争已经爆发，造舰委员会随后根据实战经验调整了防空武器配置，增加了4座双联装的37毫米机关炮，而在1927-1929年的现代化改装中，所有的国王级战列舰又进一步增加了四联装的20毫米机关炮，并安装了早期型号的警戒雷达和改进型的全舰统一设计指挥系统，其主炮继续使用50倍径的305毫米克虏伯舰炮，但通过提升火炮仰角和改良弹药配置将最大射程从26公里提高到了35公里，正是这个看似小手术般的改进赋予了它此时大显神威的资本。