這麽做的原因有兩點：
一方面是因爲鐵底灣的海域較爲狹窄，編隊作戰不是很方便。
所謂的鐵底灣此時還應稱爲薩沃灣，它指的就是圖拉吉與瓜島之間的海域，這片海域就是因爲這一戰以及之後的海戰中，沉沒了許多日美雙方的軍艦于是被形像的稱爲“鐵底灣”……指的就是這個海灣下到處都是鋼鐵戰艦，于是成了“鐵底”。
另一方面，呈一字長蛇陣闖入美軍軍艦海域中，這會使美軍盡可能遲的發現日軍軍艦……一字長蛇陣，看到的很有可能就是最前頭的一艘軍艦，于是就會把它當作自己的軍艦而不放在心上，如果一下就看到八艘軍艦呈戰鬥隊形撲上來，那就是傻瓜都知道那是敵人的軍艦。
在這一點上三川的心理戰術做得很成功，美國艦隊果然把三川的軍艦誤以爲是自己的軍艦，這其中讓人覺得有些匪夷所思的是：美國艦隊在鐵底灣西北方向部署了“布盧”号和“拉爾夫.塔爾波特”号兩艘驅逐艦以實施對鐵底灣航道的監視。
之所以派這兩艘驅逐艦對鐵底灣航道進行監視，是因爲這兩艘驅逐艦上裝備有在這時代算十分先進的雷達系統，美國海軍認爲有這兩艘驅逐艦在海口監控着就可以保證海灣不會有失了，這也導緻海灣裏的美國其它軍艦警戒心更低。
但沒想到的是，日本的偷襲艦隊也就是三川手下的八艘軍艦卻奇迹般的從這兩艘裝備有雷達的軍艦中間穿過而沒有被發現，甚至日軍軍艦上的瞭望兵都看到了這兩艘美軍軍艦，但美軍的雷達卻沒有發現它們。
事實上，這兩艘美軍軍艦上的雷達是發現日軍軍艦了，隻是他們想當然的以爲那是自己人的船，否則，不可能會呈一字長蛇陣橫穿海灣而且到這麽近的距離還沒有任何報警聲和炮聲。
但也正是因爲這種“想當然”，就使美國海軍再次錯失了逃脫慘敗的機會。
淩晨一點三十三分，日軍偷襲艦隊已經成功的在美國軍艦雷達甚至在目視距離下闖入了鐵底灣，而且美國艦隊對他們還是一無所知毫無防備。
這時三川軍一下達了總攻擊令，八艘軍艦當即散開按照戰鬥計劃尋找自己的目标。
由于之前水上飛機偵察的情報十分詳細，所以就算是在黑夜中日軍軍艦也能根據目标的大慨方位前進。
十分鍾後，美國“帕特森”号才發現這支舉動有些異常的艦隊，然後對其它軍艦發出警報：“注意，不明身份軍艦正在進港！”
但這時已經太遲了，日軍在空中早就做好準備的水上飛機在打出了幾發照明彈，霎時就把海灣裏的各艘美國軍艦照得一清二楚，接着炮聲和爆炸聲很快就響了起來……
首先遭到攻擊的是澳大利亞的“堪培拉”号……它恰好位于日軍偷襲艦隊的側面，于是至少有三到四艘日軍軍艦都選擇它做爲攻擊目标，密集的魚雷和炮火幾乎同時朝“堪培拉”号發射，“堪培拉”号很快就着起了大火，船體也跟着傾瀉進水。
應該說“堪培拉”号還是十分堅固的，因爲它右舷連中兩枚魚雷，又先後被24發炮彈擊中五分鍾内就失去了戰鬥力，但盡管如此卻一直沒有沉沒，燃燒了一晚上，直到美軍軍艦第二天撤退前，爲了避免“堪培拉”号落入日軍手裏，才派出驅逐艦将其擊沉。
接着遭受攻擊的是“芝加哥”号，它接到來自“帕特森”号的報警，艦長立即就下令朝“不明身份軍艦”的方向發射照明彈，但幾發照明彈都沒有點着火，就在這時艦長得到報告，發現數條魚雷朝“芝加哥”号射來，艦長馬上下令規避，但已經太遲了……在一陣劇烈晃動下艦首被一枚魚雷命中，桅杆也被一發炮彈擊中。
不過“芝加哥”号還有戰鬥力，艦長當即下令開炮還擊，但是由于日軍軍艦前進速度很快，“芝加哥”号隻來得及向排在隊尾的一艘“夕風”号驅逐艦發射了25枚炮彈就失去了目标。
最先發現日艦的“帕特森”号倒是追着日艦與其展開炮戰，但問題一是“帕特森”号是僅有的一艘反應過來的軍艦它沒有其它軍艦增援配合，二是他本身也沒有做好戰鬥準備，艦長下令朝日艦發射魚雷，動因爲魚雷長沒有聽到命令而沒有執行……其實是魚雷長沒有在崗位上，所有的一切都發生得太快了，就算“文森斯”号是最先發現情況的軍艦，但它也僅僅隻是懷疑其爲“不明身份的軍艦”。
于是“帕特森”号基本隻有被動挨打的份，它被日軍一枚魚雷擊中并被幾枚炮彈命中，兩門艦炮被毀不得不退出戰鬥。
“巴格雷”号驅逐艦隻來得及掉轉船頭，艦長下令朝日艦發射魚雷，但魚雷射擊諸元還沒裝定，于是隻能眼睜睜的看着日軍艦隊揚長而去。
但這還不是最糟糕的。
美國海軍并沒有意識到日軍艦隊的主要目标是北區巡邏隊，所以隻是在一片混亂中做緊急防禦……他們擔心日軍艦隊會折返回來再次朝他們發起進攻。
但掌握了美國海軍詳細情報的日艦此時卻是一分爲二，三艘輕巡洋艦加一艘驅逐艦迎面朝美國海軍北區巡邏隊沖去，它們甚至還打開探照燈吸引北區巡邏隊的注意力。
此時北區巡邏隊雖然已經接到有敵艦闖入的警告，卻不敢确定眼前這幾艘軍艦是敵是友，于是隻一聲聲的朝前方的敵艦呼喊……日艦既不回答也不開炮，裝作沒聽見繼續朝美艦相向而行。
這讓美國海軍一時搞不清狀況，他們不知道的是，這是日艦在拖延時間，就在北區巡邏隊的這些軍艦把注意力全都投往前方炮口諸元都朝向前方時，日軍四艘重巡洋艦已經迂回到北區巡邏隊的後方并做好戰鬥準備了。