В 18.20 итальянцев заметил Болт, а спустя 5 минут их увидели и летевшие на высоте 1500 футов самолёты «Формидэбла» - поиск цели, как отметил командир группы, «не составил труда». До заката оставалось 15 минут. Это время пилотам 826-й и 829-й эскадрильи помогли скоротать боевые товарищи эскадрильи 815-й: заметив самолёты авианосца, Торренс-Спенс решил к ним присоединиться. Между тем, не ожидавшие подкреплений экипажи самолётов «Формидебла» поначалу приняли «суордфиши» за всё те же итальянские истребители Cr.42 и некоторое время пытались уклониться от «атаки», пока не поняли свою ошибку.

В 18.30 к отряду Якино присоединились крейсера 1-й дивизии Каттанео (8-я дивизия получила приказ самостоятельно возвращаться в Бриндизи). После этого для защиты линкора командующий итальянским флотом сформировал оригинальный ордер ПВО: «Витторио Венето» в центре, две дивизии тяжёлых крейсеров в кильватерных колоннах справа и слева, на расстоянии около 1200 ярдов, внешнее кольцо составляли эсминцы (по два в кильватер друг другу впереди и позади флагмана, по три в колоннах справа и слева). Такой ордер обеспечивал надёжную защиту «Витторио Венето», но - ценой большего риска для крейсеров, лишённых свободы манёвра и вынужденных в первую очередь рассчитывать на не очень эффективное зенитное вооружение.

Тем не менее, поначалу оно помогло. В 19.25, выстроившись в цепочку, десять торпедоносцев начали атаку. Когда самолёты приблизились на расстояние около 4000 ярдов, итальянцы открыли плотный заградительный огонь, дополненный «стеной всплесков» от снарядов тяжёлых орудий. В сочетании с дымовыми завесами эти меры оказались эффективны. Атакующие не выдержали - на дистанции 3000 ярдов Сонт повернул вправо, надеясь вывести группу в атаку с другого направления, однако в итоге его самолёты в итоге рассеялись и выполняли повторные атаки уже индивидуально, с разных направлений. Лейтенант Торренс-Спенс так описал свою попытку:

«Все итальянские корабли ставили дымовую завесу. Когда я попал в дым, я ничего не мог видеть, и не имел понятия ни о том, в каком строю движется противник, ни о том, где находятся важные цели, и я не могу представить, как с этим разбирались другие. Поэтому я поднялся на высоту около 3000 футов, откуда смог увидеть противника и найти немного пространства для того, чтобы спикировать и атаковать одну из главных целей».

Большая часть торпедоносцев «Формидэбла» атаковала цель с правого борта, и, как минимум один - с левого борта. Так же слева вышел в атаку и суб-лейтенант Киггел, второй пилот 815-й эскадрильи. Он сумел сбросить торпеду на расстоянии 900 - 1000 ярдов, примерно в 100 ярдах от дымовой завесы.

К 19.35 только два самолёта - «альбакор» суб-лейтенант Уильямса и «суордфиш» Торренс-Спенса - не избавились от торпед. В 19.45 Уильямс с правого борта атаковал противника, Торренс-Спенс выполнил свою атаку в 19.50. В 19.46 в центральный крейсер правой колонны, «Пола», попала торпеда, скорее всего, сброшенная Уильямсом. Впрочем, существует версия о том, что успеха добился герой Таранто Торренс-Спенс. Версию эту выдвинул сам командир 815-й эскадрильи:

«Я выбрал крейсер типа «Пола», рядом с которым был небольшой промежуток внутри завесы, спикировал в этот промежуток и послал «лосося» в цель! Считается, что «Полу» поразили «альбакоры», но я в это не верю! Прошло уже, вероятно, десять минут после атаки «альбакоров», и итальянцы, вероятно, считали, что всё уже закончилось».

После этой атаки на базу в Малеме отправились не только самолёты 815-й эскадрильи, но и торпедоносцы «Формидэбла»: ночная посадка на авианосец требовала использования прожекторов, которые могли выдать положение флота Каннигхема итальянцам. Между 21.00 и 23.00 девять самолётов успешно сели на аэродром. Израсходовавший топливо «альбакор» лейтенанта Уильямса сел на воду в проливе Китера, экипаж подобрал эсминец «Джюно».

В результате попадания авиационной торпеды потерял ход тяжёлый крейсер «Пола». Задачу эксплуатации и развития этого успеха должны были решать уже надводные корабли. В 16.44 крейсера Придхем-Уиппела, с 12.30 двигавшиеся в авангарде главных сил на расстоянии около 15 миль, получили приказание установить контакт с противником. Двигаясь 30-узловым ходом, к 19.30 они приблизились к итальянцам на расстояние, достаточное для того, чтобы наблюдать за атакой торпедоносцев, по оценке Придхем-Уиппела - примерно в 12 милях от «Ориона». Главные силы Каннигхема - 3 линкора и авианосец в сопровождении 12 эсминцев 2-й, 10-й и 14-й флотилий - находились на расстоянии около 60 миль к востоку-юго- востоку от итальянцев. Ночной план действий британцев предусматривал поиск и атаку итальянского линкора силами 2-й и 14-й флотилий, и, в случае необходимости, последующее вмешательство в бой линейных кораблей.

Поскольку с наступлением темноты Придхем-Уиппел ещё не успел установить надёжный визуальный или радиолокационный контакт, успех ночных действий зависел от точности информации, полученной от самолётов. Разведчик 4F, взлетевший с «Формидэбла» ещё в 14.00, по- прежнему держал контакт. В 19.50 он отправил сообщение о том, что большая часть итальянского флота изменила курс на 220°, а линейный корабль потерял ход - эта радиограмма не была принята на кораблях.

Заняв позицию на высоте 2 000 футов на расстоянии 4 миль позади итальянского флота разведчик «Уорспайта» так же наблюдал за ходом торпедной атаки. Последним его сообщением, принятым на флагмане, стала радиограмма от 19.30 - противник движется курсом 230°, скорость 15 узлов.

Наконец, в 19.20 в район боя прибыл «суордфиш» с «Формидэбла» - последний взлетевший в этот день с авианосца самолёт. Однако сообщение об установлении контакта было единственным, которое услышали на кораблях. «Суордфиш», сменивший самолёт 4F, до 20.10 держался над «Полой» - причём экипаж был уверен, что видит линкор. В 21.00 этот самолёт при попытке достичь аэродрома Малеме разбился в бухте Суда, экипаж был спасён.

Таким образом, после 19.30 на кораблях Каннигхема не приняли ни одного сообщения от самолётов. Этот факт так и не получил объяснения, поэтому трудно сказать, кто именно ошибался - экипажи самолётов, или радисты кораблей. Так или иначе, отсутствие информации о результатах вечерней атаки торпедоносцев сыграло ключевую роль в дальнейшем развитии событий. Кроме того, в сообщениях, до 19.30 полученных от разведчика «Уорспайта», указывалось, что противник движется со скоростью 14-15 узлов, хотя на самом деле «Витторио Венето» уже держал 19. В результате Каннигхем не смог взять главный приз: посланные на поиск итальянского линкора 2-я и 14-я флотилия эсминцев прошли за кормой «Витторио Венето».