此时，在古巴导弹危机期间力排众议、坚决反对轰炸古巴境内的苏联中程道导弹基地，而代之以相对有缓冲余地的“封锁”方案的美国国防部长麦克纳马拉，仍希望谨慎从事，尽量不扩大事态。他要求在檀香山的美军太平洋第7舰队司令夏普海军上将，弄清美国战舰在北部湾与北越鱼雷艇再度遭遇的事实真相。但美国总统约翰逊未等夏普将军回话，就在4时49分，向美军发出了轰炸北越的正式命令。稍后，他在白宫会晤国会两党领袖，向他们通报了轰炸北越的决定，并要求国会作出决议，支持进一步军事行动。华盛顿时间当晚11时36分，约翰逊通过电视，再次就“马多克斯”号向美国全国发表演说。他宣称由于北越鱼雷艇无端袭击美国军舰，美国决定轰炸北越，但这种反应是“有限度的、恰如其分的”，并说美国“不想扩大战争”。
8月5日，约翰逊话音未落，64架美国海军轰炸机分别从“提康德罗加号”和“星座号”航空母舰起飞，对参谋长联席会议选定的越方4个鱼雷艇基地和油库发动了猛烈空袭，一举炸毁北越35艘鱼雷艇和1座油库。在当天举行的一次记者招待会上，当有人问及麦克纳马拉：“你知道有涉及南越船只和北越人的任何事件吗?”这位曾当过哈佛大学教授的国防部长回答说：“没有，我不知道任何事件。”但在次日，他宣布了美军向西太平洋增兵的6点措施。