但仅凭运气肯定是无法打赢战争的。5月29日上午，完成了大半维修工作的“约克城”号航母离开了一号干船坞，回到第十六号码头开始接受补给，其内部修理工作仍在持续。至少从目前看来，第二天出航作战已完全没有问题。当天晚上尼米兹写信给金上将，“约克城”号将做好全面准备以保证其出色表现。他的附言言简意赅，字里行间洋溢着太平洋舰队全体将士迎接中途岛之战的信心和决心，“我们正在积极准备，迎接预定来访的客人，让他们享受到应有的款待，我们将用现有的资源尽力而为！”
30日一早，随着水手长的一声哨音，尼米兹上将亲自登上了功勋战舰“约克城”号。他感谢维修人员为未来战斗赢得了宝贵的时间，并预祝舰上官兵“行好运，打胜仗”。“约克城”号能迅速得以修复真乃人间奇迹，今天它虽不能与往日相比，但已完全可以出海作战。尼米兹清楚得不到休假的水兵们可能不太满意，但他知道，一旦他们明白为什么自己在长期出海之后气都未能喘上一口就要立即投入战斗到底是为了什么，他们一定会努力坚持到底的。尼米兹讲话的详细内容未被完整记录下来，他指示舰长巴克马斯特上校转告大家，为不能给大家应得的休假深表歉意，并保证本次战役结束后派“约克城”号和大家到西海岸度假，“绝对不会再是短短的两个星期！”—但这艘航母和它的部分水兵注定再也看不到美国的土地了。
上午9时，弗莱彻率第十七特混舰队悄然驶出珍珠港，名义上是去“进行一次射击练习”，实则前往与斯普鲁恩斯的第十六特混舰队汇合，共同执行防守中途岛、打击日军舰队的艰巨任务。尼米兹的手头实在紧张，为“约克城”号护航的仅仅只有威廉史密斯少将的“阿斯托利亚”和“波特兰”号两艘重巡洋舰，吉尔伯特胡佛上校的第四驱逐舰中队—下辖“汉曼”、“休斯”、“莫里斯”、“安德森”、“拉塞尔”号5艘驱逐舰负责警戒。比起气势汹汹的日军舰队，此时的美军只能用“哀兵”来形容了。
即使如此，尼米兹还不得不分出部分兵力去兼顾阿留申方向。“约克城”号出发之后，重巡洋舰“印第安纳波利斯”号和“路易斯维尔”号也离开珍珠港向北驶去，它们将前往加强西奥博尔德少将的第八特混舰队。
就在弗莱彻出发的同一天，中途岛已开实施远程空中搜索。拉姆齐中校估计岛西北550到740公里海域内能见度较低，很难提前一天发现来袭的日军舰队，这就意味着日军的空袭每天清晨都可能发生。较低的能见度同样会妨碍日军舰队水面航行的精确度，使其无法在夜间发起攻击。拉姆齐推断，日军将在凌晨一、两点钟时通过气候恶劣的海域，在天色微明时确定自身方位，之后才会部署发起攻击。也就是说，日军很可能在4时30分至5时从距离中途岛280到370公里之内放飞舰载机，在6时左右开始攻岛。
根据上述判断，拉姆齐要求每天清晨4时15分侦察机出动。当天上午9时45分，一架执行搜索任务的“卡塔琳娜”发回报告，“遭遇敌机袭击”。10时8分，另一架侦察机也发回了类似报告。这两架飞机分别在“以中途岛为圆心，920公里为半径的圆周与以威克岛为圆心、1100公里为半径的圆周的两个交点处”与两架从威克岛出发执行巡逻任务的日军陆基轰炸机相遇。双方随即爆发了遭遇战，几乎毫无战力的两架“卡塔琳娜”遭到重创，一名美军士兵受伤。
作为侦察机而言“卡塔琳娜”性能优异，但却存在飞行速度慢、攻击力弱的致命弊端。飞行员们曾给这种飞机编了一个顺口溜，“既作飞机用，又当小艇摇，出征空中飞，归来水上漂。”鉴于其见敌必死的糟糕状态，有人提议以B-17空中堡垒代为执行搜索任务。拉姆齐对此不予赞同，此举必将大大削弱中途岛的攻击力量，再者他并不急于让日本人知道这里已经部署了这种威力巨大的超级武器。
5月30日，又有7架B-17从珍珠港飞抵中途岛。陆军第七航空队威利斯黑尔少将及22名军官和50名士兵同机抵达。麦考尔中校安排新来的官兵住进了帐篷—当然黑尔少将第二天就飞走了。这一天的侦察活动共用去2万加仑汽油，麦考尔感慨地说，“运输设施的使用已经达到了极限。”
31日是星期天，又有9架B-17抵岛。中途岛实在太小了，跑道上早已拥挤不堪，夜间滑行和起降都异常危险。随机抵达的B-17轰炸机队指挥官斯威尼沃尔特陆军中校及30名军官、60名士兵也只能住进了帐篷。餐食只能保证吃饱，麦考尔在正式工作日志中写道：“军官食堂约有175人用餐，食堂二十四小时昼夜供应。”有人甚至开玩笑说，这么多的增援人员和装备几乎要将小岛压沉到海里去了。
新到的B-17刚刚完成保养和加油挂弹，拉姆齐就命令他们立即起飞执行任务。尼米兹曾明确告诉他，只要有可能，必须在5月31日之后派出B-17对中途岛以西1300公里范围内日军可能的集合点实施搜索。当天的巡逻并未发现敌人，派出的轰炸机却迷了航。拉姆齐只好“同时使用雷达和无线电测向”为其导航，最后一架飞机于6月1日3时50分才回到岛上，比原计划晚了4个半小时。当天油料消耗达到了惊人的6.5万加仑。
5月31日，弗莱彻率第十七特混舰队驶向西北，朝着次日下午的加油点前进。一路平安无事。当天夜间，它们穿过了日军潜艇警戒线北端原定监视的海域。即使小松的那些潜艇能够在6月1日按时到位，它们也无法发现已经穿越过去的美军舰队。山本的潜艇警戒变得毫无作用，除非从夏威夷方向开来新的增援舰艇。但此时珍珠港早已空空如也，防守那里的只剩下地面部队和已经被严重削弱了的陆基航空兵。
6月1日，逐渐向中途岛靠近的美、日舰队都在做着同样的事情。“企业”号和“大黄蜂”号从“西马伦”和“普拉特”号上加满了油，这是战斗打响之前的最后一次加油。下午14时25分，“大黄蜂”号舰长米切尔宣誓就任美国海军少将。
顺利完成加油的南云舰队再次遇见了倒霉事儿。继渊田阑尾炎手术躺倒之后，舰队“精神领袖”源田中佐也因高烧不退住进了病号舱，玉井医生诊断他患了急性肺炎。南云和草鹿实在太忙，不能前来和他沟通。一些参谋和飞行员倒常来探望，告诉源田外边发生的一些重要情况。如此在战前最关键的三天里，南云未能得到这位在航空作战方面最具发言权的军官提供的任何帮助。源田和渊田双双病倒，对于并不熟悉航空业务的南云来说简直是失去了左膀右臂。
这些倒霉事儿如果发生在前往偷袭珍珠港的航途中，肯定会把南云中将给愁坏的。但到了这时候，他似乎觉得两个年轻人的缺席对未来的作战并无太大影响。人们在南云身上已经找不到当初那种踏实稳重、讲究实际的作风，更不用说消极悲观的情绪了。至于乐天派的草鹿，似乎没有什么事情能让他真正感到不安的。
很多日本人对先兆十分敏感，水手们通常都有迷信的传统。但南云和草鹿显然未将两个具有关键作用年轻人的突然患病看作是厄运降临的兆头。他们更不知道，尼米兹已经挖下陷阱等虎豹，在中途岛及其侧翼伏下重兵，正虎视眈眈地恭迎他们的到来。