6月4日02：45左右，42“赤城号”上唤醒空勤人员的喇叭声、飞机发动机启动的噼啪声以及暖机的轰鸣声传进病员舱，吵醒了源田。他还在发烧，身体很虚弱，但飞机的怒吼声在他耳边回响，战斗的豪情在他胸中激荡，病魔是无法把他挡在甲板下面的。他匆匆穿上军服，走上舰桥。
南云和蔼的脸上露出欢迎的笑容，他慈父般地把手搭在源田肩上问道：“现在感觉怎么样？”
“长官，我离开岗位这么长时间，真对不起。烧还没有全退，但是已经好多了。”源田答道。不过从他的目光中可以看出，他的病情比他自己说的要重。
斗志高昂的“赤城号”官兵看见源田后更加振奋。在他们心中，源田占有独特的地位。看见他重返旗舰舰桥，站在南云旁边——他自己的岗位上，他们都感到由衷的鼓舞。
源田起来之后不久，“赤城号”的病员舱里又跑出来一个病号。渊田怎么也躺不住了，因为即将起飞参战的人本应由他率领，现在他至少可以去为他们送行，并亲自为他们祝福。一个星期前他刚动过大手术，前一天才能下床，但他还是小心地支撑着爬起来。他发现舱门已关死，因为“赤城号”要准备作战，所有的舱门、舷窗和人孔都关得很严实。但每扇门上都有个人孔，在紧急情况下可以转动曲柄将它打开。
渊田抓住曲柄就转，可是“赤城号”的应急出口并不是那么容易打开的，再说他还十分虚弱。他足足花了一分钟时间，才把这个人孔打开，而且其间几次险些晕倒。不过他终于把人孔开到一定程度，从中挤了过去。接着，他还得把它关好，以确保舰艇的水密性能。
渊田四下一看，发现自己进了个死胡同，因为过道也被封住了。他只好顺着通向舱区的小扶梯向上爬，在立足不稳的情况下，强行打开了另一个应急舱盖。他身体虚弱，脚下不稳，心里又非常焦躁，生怕自己还没有赶到飞行甲板，伙伴们就起飞了。他似乎花了一生的时间才从第二个人孔中钻过去。他的努力才开了个头，总共开关了十道这样的舱盖之后，他才到达住舱。他的成功是精神战胜物质的极好体现。他像只刚生下的小猫，浑身软绵绵、湿漉漉，踉踉跄跄地进了自己的住舱。歇了好一阵，身上颤抖的肌肉才平静下来。他穿上军服，走向飞行指挥所。
天空依然一片漆黑。透过高高的云层，偶尔看见两三点星光闪烁。这预示着南云部队的作战将遇上极好的天气——晴朗，能见度佳，有足以提供掩护的云层，海面风平浪静，有利于飞机起飞。但是，看见身体健壮的渊田变得弱不禁风，站都站不稳，看见沉着冷静的源田发烧发得满脸通红，草鹿不由感到一阵莫名的孤独。
渊田向他的朋友布留川泉海军大尉打听空中侦察的安排情况。当他得知侦察机尚未起飞，要与第一波飞机一同起飞时，他稍感不安。印度洋战役中曾有过两次，攻击部队飞离航母后，单相搜索发现了敌人的水面舰艇，使大家为航母的安危提心吊胆。于是渊田问他的同伴们，万一日本的攻击行动正在进行，而侦察机又发现敌舰队，他们有什么对策。
村田请他放宽心。第一波飞机起飞后，以村田的鱼雷机、板谷的零式机和江草隆繁海军少佐的俯冲轰炸机组成的第二波攻击飞机随时都能对付侦察机可能发现的任何敌水面部队。渊田脸上愁云顿消。这是南云的第一支预备队，渊田认为，在日本海军中还没有哪一支部队的实战经验或作战能力能超过它。如果出现美国舰艇，这支部队完全能控制战局。渊田天生的乐观情绪驱散了这片刻的顾虑。他希望“敌舰队真的出现，这样我们就能将其歼灭”。
布留川走到图板前，把搜索任务的确切安排向渊田作了解释。渊田兴致勃勃地看着航图。这张图很像一把日本檀香扇，其扇面由7个小扇形组成，现在串绳已断，7个小扇形相互分了家，不能有覆盖重叠了。它的扇骨以机动部队为中心向外辐射，形成7个独立的搜索扇面。
有6根扇骨在太平洋上延展300海里后，拐弯行驶60海里，然后返回机动部队。
“赤城号”负责第一搜索扇面，派一架97式舰载攻击机沿180°向正南飞行。“加贺号”负责第二搜索扇面，派一架同型号的飞机沿158°飞行。“利根号”负责第三、第四搜索扇面，派两架零式水上侦察机分别沿123°和100°飞行。“筑摩号”负责第五、第六搜索扇面，派两架零式水上侦察机在77°和54°上飞行。“榛名号”负责搜索第七扇面，派一架95式水上侦察机在31°上飞行。该机体小，飞不了300海里全程，只飞150海里后就作40海里折飞。这样飞行员只需沿正北略偏东方向飞行。在它飞越的海域里发现美国水面舰艇的可能性显然是微乎其微的。
渊田听了布留川的解释，先前的不悦情绪又复萌了。这种侦察方式无异于给幸运之神上点供品，根本无法保证有效完成任务。首先，“单相”搜索顾名思义将是一锤子买卖。第一次漏查的敌情以后是永远也发现不了的。
当然，南云根据当时的实际及其所了解的情况，决定采取这一特定的搜索方式，决定就在这时派出飞机，也有他充分的道理。当时他的飞机上还没有雷达，侦察全靠目力。他像被钳子夹住似的，无法摆脱两个不变的因素：飞机航程和太阳。太阳虽说象征日本的庇护女神，在日出和日落的时间上，它却严守中立，令人丧气。
在最有可能发现美国舰队的海域内进行双相搜索，可以确保最大的能见距离。可是，像这样的双相搜索必须在凌晨两三点钟就派出。在去程的开始阶段（可能是危险性最小的阶段），可以利用夜色的掩护。第一批搜索机争取在拂晓时到达折飞点，然后返航。首批飞机启航约一小时后，派出第二批侦察机。它们几乎是在熹微晨光中对同一海域进行搜索。南云有足够的、受过夜间飞行训练的飞行员来实施这一侦察方案，但这样一来用于侦察的飞机数量就要加倍。
在太平洋战争爆发前及战争的初期，日本的海军战略家们醉心于进攻。他们认为，侦察从根本上来说是防御的概念，所以他们不愿意在侦察问题上花费时间、耗费精力，也不愿意进行这方面的训练或者为它提供物质上的保障。
即将开始的这一空中搜索方案是草鹿制定的。后来他曾严责自己没有安排双相侦察。他承认：“……我想多留飞机用作进攻，忽略了侦察。”这真是咄咄怪事，因为草鹿并非不知侦察的重要；早在20年代末，他刚参加海军航空兵时，就选了“论以飞机侦察敌情”的研究课题。他是“多种方式侦察敌情的创始人”。
日本海军规定，最多只能动用总兵力的10%来进行空中侦察。海军航空兵的飞行员都没有受过侦察技术方面的专门训练，侦察只是作为一门常规课程。舰载搜索机这类东西也不存在。迫不得已需要进行侦察时，就把轰炸机加以改装。“赤城号”和“加贺号”派出的一号和二号飞机就是例子。没有认识到空中侦察的重要性，没有利用这一侦察手段，影响了南云部队自珍珠港以来的历次作战。
印度洋战役中，由于搜索飞机不断迷航，航空母舰不得不打破无线电静默，引导他们返航。这就向敌人暴露了舰队的位置。这种倒霉事使南云及其幕僚对侦察产生了偏见，他们认为，如果不是绝对必要，派作侦察用的飞机多一架也不行。
南云也许可以把搜索飞机起飞时间提前半个小时，这样，到04：30，“筑摩号”的五号机驾驶员就会发现，弗莱彻的第十七特混舰队在他正前方约65海里处，而且只要云幕能透视，就不可能看不见。不过，提前半小时起飞也意味着机动部队离中途岛更远，搜索扇面也可能达不到该岛。有一点很重要，应当记住，根据日本人的作战计划，即使美国人在这一带有舰队，也是正在组合中，而且在中途岛以东相当远的海域。这一点可以从那条满怀希望地潜伏在大约东经165°一线的潜艇警戒线上看出。南云及其幕僚做梦也没有料到会在那条经线以西发现敌舰队。
总而言之，此时此刻南云依然非常乐观，信心十足。渊田认为这种安排不妥，南云无疑却十分满意。这从南云“对形势的估计”中可以看得清清楚楚：
一、敌虽无斗志，但如我攻略行动进展顺利，它可能会反击。
二、敌空中侦察以西和西南两个方向为主，对西北和北方没有严密警戒。
三、敌空中巡逻半径约为500海里。
四、敌尚未发现我意图……
五、据信，附近没有以航母为核心的敌强大舰队。
六、在空袭中途岛、摧毁敌岸基飞机，为我登陆作战扫清障碍后，我们仍具备消灭任何企图反扑的敌特混舰队的能力。
七、我护航战斗机及对空火力可以压制敌岸基飞机的反击。
他的这个估计几乎百分之百地错了。它充其量不过是把当初在制定中途岛作战方案时所依据的参谋人员的推测加以改头换面而已。在整个战斗过程中，以及在后来写战斗总结时，南云都认定机动部队“被发现的时间再早也不会早于5日凌晨（日本时间）”。
04：00，“赤城号”上的广播喇叭中传来“飞行员，集合！”的命令。飞行员们挤进情况简介室，听取最后的指令。也正是这个时候，6架美海军陆战队F4F战斗机由约翰·F.凯里上尉率领，从中途岛起飞进行掩护巡逻。这几架小型飞机在天空盘旋时，11架卡塔林纳式也陆续升空。它们将担任当天的空中警戒。它们无需像往常那样飞700海里半径，而只要飞425海里半径就行了，因为拉姆齐知道自己的侦察能力有限。再说，如果日本人按原计划行动——对此，拉姆齐、赛马德和香农都十分肯定——他们的舰艇这时早已进入小半径巡逻圈了。PBY将集中注意力搜索日本航母部队。紧跟在卡塔林纳式后面的是16架B-17。机上的乘员希望能发现据悉正从西驶近的运送部队的日本船队，对其实施轰炸。
大约与此同时，“赤城号”上的飞行员听完情况简介，跑上甲板，奔向等候在那里的飞机。飞行长增田升吾海军中佐大声下达命令：“全体注意，各就各位！启动引擎！”接着他请青木舰长将航空母舰转向逆风，将航速增至19.2海里。
飞机排气管喷出火光，发动机哼起了战歌。这时，参加过珍珠港作战，颇受大家尊敬的千早猛彦海军大尉停下来和渊田告别。渊田祝他马到成功，然后默默深情地目送他攀上舷梯，爬进他那架停在离舰桥不远的领头轰炸机。
突然之间，泛光灯全部打开，把飞行甲板照得通明。这时，一名传令兵高声报告说：“长官，各机准备完毕！”增田向青木作了报告后，青木下令：“开始起飞！”增田举起绿色信号灯在空中划了个大圈。04：30，第一架零式机在一片欢呼声中腾空而起，人们狂热地挥动着手臂和帽子为之送行。随后又有8架零式机升空，接着起飞的是俯冲轰炸机。千早没有拉上座舱盖，在率领众机爬升时，他挥手向甲板上的人告别。
在距“赤城号”左舷大约4000米处也是灯光闪耀。这说明“飞龙号”的飞机也在起飞。参加第一波攻击的108架飞机在15分钟内全部升空。它们盘旋着，完成编队后直扑中途岛而去。
渊田所梦寐以求的领队任务落在“飞龙号”飞行队长友永丈市海军大尉的肩上。友永是“飞龙号”即将从本土出发时才到舰上来的，在太平洋海战中他还没有显露过身手。他曾在中国上空作过战。正如源田所说，“尽管他性情有点急躁”，在中国战场上他却以“勇敢善战的领队”而闻名。他率领的除了这一机群外，还有“飞龙号”和“苍龙号”的36架水平轰炸机。谁也不怀疑率领攻击部队的友永的才干。由“加贺号”上的小川正一海军大尉率领的36架俯冲轰炸机从友永身后左侧上来了。小川参加过“加贺号”的包括袭击珍珠港在内的所有战斗，在海军中以技术娴熟、作战勇敢而著称。
每艘航空母舰派出9架零式机，统一由“苍龙号”的菅波政治海军大尉率领，担任战斗机护航。菅波也曾参与袭击珍珠港。他总是那么求战心切、斗志旺盛。与负责掩护轰炸机前往目标的零式机同时起飞的还有“加贺号”的另外9架零式机，它们将担负保护整个南云部队的任务。此外，“赤城号”的飞行甲板上还有9架零式机在待命。以18架战斗机来掩护21艘军舰，就像用薄纸盖房顶。这也再次说明了日本人在中途岛海战前期那种趾高气扬、过分自信的心理，也反映出他们根本不曾想到，他们的航母部队会遭到袭击。
04：30，“赤城号”、“加贺号”和“榛名号”的3架侦察机随其他飞机一同起飞。交战双方似乎相互对过表一样，在时间安排上简直是不谋而合。在大约215海里以东的洋面上，弗莱彻正从“约克城号”上派出10架SBD，对北面100海里的扇面进行搜索，防止自己的特混舰队被日本人发现。04：37拂晓，是个晴天。这样的天简直太美了，而且能见度良好。气温在70°上下，非常适宜。微微的东南风，风力太小，无助于飞机起飞。
在弗莱彻派出SBD的同时，“筑摩号”于04：35派出搜索机，对五号扇面进行侦察。3分钟后，它的六号机起飞。04：42，“利根号”的三号机升空。这3架飞机的起飞时间分别耽搁了5分钟、8分钟和12分钟。这本来已够糟糕了，可是“利根号”的四号机连影子还没有呢。它何以如此拖拖拉拉，至今仍是个谜。
最感到莫名其妙的是“筑摩号”的飞行长黑田信海军大尉。在规定时间内，这艘巡洋舰上的“飞行员们都在飞机旁边待命，以便一声令下就立即起飞。可是左等右盼，还没有命令下来，于是我走上舰桥，催舰长快下命令”。在“利根号”上，飞行员们也在等待起飞命令。他们“走进报务室，以便尽快了解所收到的报告”。
渊田了解到，“筑摩号”的六号飞机的发动机出了点小故障，“利根号”的四号机推迟到05：00才起飞，原因是弹射器出了毛病。但“筑摩号”舰长古村启藏海军大佐对此持不同看法。在新日本海军防卫所战史室进行调查时，古村作证说：“至于第八巡洋舰战队的飞机起飞为何受到耽搁，我不明白。我认为，由于黑田的催促，和‘利根号’相比，我们的飞机起飞还算早一点。”这一点自然千真万确。他还说：“他们的飞机为什么被耽搁，我已毫无印象。”在飞行员们等待起飞信号的报务室里工作的助理通信参谋石川中尉也不了解造成耽搁的原因，他坚持“说弹射器或其他部位出了故障而影响起飞是没有事实根据的”。根据草鹿、源田及他的助手吉冈忠一海军少佐的回忆，“赤城号”没有给第八巡洋舰队的旗舰“利根号”发过任何信号，以致造成耽搁。
整个空中搜索的安排的确令人很不满意。源田认为，“中途岛战败的首要原因”就是“搜索计划不周密”。他说：“必须承认，这个搜索计划制定得草率马虎。本来应该安排得更周密一些。”他进一步解释说，“这项计划和当初印度洋海战以及袭击珍珠港所采用的计划毫无二致，但现在回过头来再看，应当承认它有缺陷。这就是，在搜索区中留有空白，尤其是当敌部队横插或斜穿计划中的搜索面时则更是如此。这项计划本来应该制定得更加周密完善，更加细致准确。”
对于机动部队来说，不管造成耽搁的原因是什么，其结果是极为严重的。如果搜索线准时就位，“筑摩号”的五号机几乎就会直接从第十七特混舰队上空飞过，而“利根号”的四号机也能在06：50到达300海里处，这时离斯普鲁恩斯派出飞机正好还有6分钟。
在北面，山本主力部队的参谋们几乎和南云部队的飞行员们一样，很早就起来忙碌了，因为谁也不想错过任何作战的机会。在“大和号”舰桥上值拂晓班的渡边“精神抖擞、满怀希望”。“山本的参谋们个个起得很早。因为这一天是重大的日子，他们都聚集在‘大和号’的作战室里，急切地等待南云部队的无线电报告。”对此，渡边依然记忆犹新。
在雪片似飞来的报文中，传来了关于中途岛进攻部队遭到袭击，而且航空母舰成为敌人攻击的主要目标的消息。据渡边说，接着“我们收到报告说，南云的攻击部队在战斗机掩护下对中途岛展开了进攻”。