在发现日军掩护队的最初几分钟里，美军编队并没有立即开火。这是因为附近海岛上高耸的山坡回波掩盖了目标，以致战场情报中心的专家们无法准确研判出前面究竟有多少日舰，也不知道它们的配置和航向。

一切只能看指挥官的临场指挥和决断能力了。安斯沃思下令变航行队形为战斗队形，在接近日舰到中等距离时进行雷控射击。

接近是为了射得更准确，但缺点也显而易见——距离6200米，美军还没有开炮，日军瞭望哨就已凭借目力发现了美舰。

短时间内，安斯沃思无法再通过雷达分配射击，他只能集中所有火力，选择最大的或最近的目标进行射击，这个目标就是秋山的旗舰“新月”号。

雷控射击是利用雷达电波碰击敌舰，再通过反射，自动准确地测定距离实施的射击。这跟用测距仪测定距离的打法完全不同，理论上讲，应该达到百发百中的效果，所以美军在夜色中的射击相当准确，巡洋舰主炮的第一次齐射就命中了。

在战斗的前五分钟，三艘巡洋舰共向日舰倾泻了超过2500发152毫米炮弹（即六英寸炮弹），美军称之为“六英寸机关枪”。炮弹大部分落在了“新月”号上，“新月”号还没来得及发射鱼雷，雨点般的炮弹便摧毁了它的舰桥。正在指挥作战的秋山及其幕僚当场殒命，接着舰体沉入海底。

安斯沃思深知日军夜战中的法宝是什么，因此五分钟后即下令编队转向，以躲开鱼雷攻击。

理论上正确的东西，实战中未必都一一可行。日军掩护队的驱逐舰除“新月”号外，分别是“凉风”号和“谷风”号。安斯沃思以为五分钟的“机关枪扫射”足以把大部分日舰扫成筛子，但实际只打沉了“新月”号，“凉风”号和“谷风”号并未遭到射击，还拥有足够的反击能力。

在所罗门海战中，因为弹药中没有消焰剂，美军舰炮发射时的火光