大约12时，第二波飞机飞临舰队上空。这一批飞机在距离舰队大约1万5千米的时候分成两批，分别攻击“大和”号和“武藏”号。这时，“武藏”号炮术长请求舰长猪口敏平少将允许发射对空射击的3式弹，但是以精通炮术指挥闻名联合舰队的猪口舰长拒绝了他的请求。猪口舰长认为，3式弹对炮膛磨损很大，一旦使用，就很难保证突入莱特湾后的射击精度需要。美军机队借助云层的掩护，达到袭击的突然性，8架俯冲轰炸机和6架鱼雷机围攻“武藏”号，8枚炸弹中有2枚直接命中，另有5枚近矢；而6条鱼雷中有3条命中。这3条鱼雷对“武藏”号造成极大损害，鱼雷命中第80、110、145号肋骨附近，造成“武藏”号左倾5度，第2水压机室进水，舰首下沉2米之多，航速也减缓。2枚命中的炸弹分别击中左舷第15和138号肋骨附近。前者造成舰首甲板破损卷曲，后者贯穿最上层甲板和上层甲板，在中层甲板的10号士兵舱爆炸，大火蔓延到第2机械室和第10、12号锅炉房。第2机械室蒸汽管道被烧坏，蒸汽充满了房间，里面的官兵不得不转移到第1机械室。这导致“武藏”号只剩三轴推进。“武藏”号减速的主要原因是炸弹引起的大火使第2机械室失去运转能力，而鱼雷引起的进水是造成倾斜和舰首下沉的原因。“武藏”号报告，自己以三轴推进仅能维持22节航速。
中略
大约14:15时，美军第四波飞机飞临日本舰队上空，机队接近到2万米时分成两队发起进攻。美军这次两队飞机集中攻击“大和”号和“长门”号战列舰。第四轮空袭虽然没有直接进攻“武藏”号，但是该舰已经落后主力很远。14:55时，第五波美军飞机飞临。孤立的“武藏”号成为这次空袭的焦点，先后有11条鱼雷、10枚炸弹直接命中，6枚炸弹近矢。第1枚炸弹命中右舷防空指挥所，整个房间被炸飞，第一舰桥炸裂，作战室损坏。在防空指挥所内指挥作战的猪口舰长右肩重伤，高射长和测的长毙命。第一舰桥上的航海长战死。现在，“武藏”号丧失了对空作战指挥和操舰指挥能力。
