Amerikan B-25 bombardıman uçaktarı Tokyo ve diğer Japon şehirlerini bombaladılar. Bombardımanın fazla hasar vermediği sanılıyor. Ancak ABD askeri yetkilileri hava saldırısının büyük bir psikolojik etki yaratacağı görüşünde.
Amerikan uçaklarının ani bombardımanı Japonya'da şok tesiri yaptı. Japonlar, uçuş mesafesinde hiçbir Amerikan uçağının bulunabileceğini tahmin etmiyordu. Bombardıman uçaklarının Japonya sahiline 600 mil uzakta bulunan Hornet uçak gemisinden kalktığı sanılıyor. Saldırının şoku Japonlar'ın Pearle Harbor baskını kadar büyük olmadı ama Büyük Okyanus'taki Amerikan askeri varlığının güçlendiğini Japonya'ya gösterdiği kesin.
Hava saldırısına komuta eden General James Doolittle, uçakları o kadar alçaktan uçurdu ki pilotlardan bir tanesi bir top oyununu rahatlıkla seyredebildiğini söyledi.