个情况后，斯普鲁恩斯立即向在夏威夷的尼米兹将军请示，要求结束这一次马里亚纳战役。因为现在的第五舰队已经不能为登陆的联合远征军提供像样的空中支援，在这种情况下要进攻三座日军经营了近四年的岛屿将会使得大量的美军士兵牺牲。
随后的战局发展也证明了这一点，特纳将军指挥的联合远征军在已经登陆的塞班岛之上遭到了日军的疯狂抵抗。到了夜间，日本人就会将它们藏在地下的那些老式飞机拖出来，利用一切可以利用的地形起飞，然后仗着对地势的熟悉，对堆满了物资的登陆场，甚至美军补给船队进行空袭。日军的潜艇也频繁地出现在这一海域，对美军运输船进行骚扰性袭击。半个月时间过去了，特纳的联合远征军也没有取得什么像样的进展，而美军第58特混舰队却需要补给了，所以很快尼米兹就宣布取消了这一次作战。美军返回了马绍尔群岛或者夏威夷的军港，马里亚纳群岛再次归于平静。
日军对马里亚纳海战的结果非常之满意，大肆地对击沉了8艘美军航母的战绩进行宣传。将此次的穿梭攻击战术更是视为神来之笔而大书特书，日军在西伯利亚的高歌猛进和在太平洋战场上重新崛起使得其民众再次被鼓舞了起来。而山本五十六的死也被日本海军宣传为掩护主力舰队的撤退而做出的牺牲。山本五十六在民众之中的地位是相当高的，原本他的死是会对士气产生严重打击的，但是经过这样的一番宣传，民众反而同仇敌忾了起来。大规模的捐钱捐物行动再次被组织起来，各个造船厂和飞机制造厂的工人加班加点，将来自西伯利亚和东南亚的资源一点一点地变成日军的战争机器。
10月20日，就在山本五十六死后一天。日本追授山本大勋位、功一级、正三位和元帅称号，山本五十六成为了当前唯一的海军元帅。第二日，由天皇亲自主持，在东京日比谷公园举行了国葬，在葬礼之上天皇授予了已经身故的山本五十六男爵称号。
日军虽然在这一次马里亚纳战役中没有损失任何的航空母舰，只是损失了两艘驱逐舰、四艘重型巡洋舰和十多艘驱逐舰。但是在实施四波穿梭攻击的时候却损失了300多架作战飞机，这些作战飞机的驾驶员都是有丰富的对海作战经验的老飞行员，与那些刚刚训练了几个月的菜鸟不可同日而语。从长远来看，这些飞行员的损失使得日军在其后的航母交战中作战效率大大下降，虽然拥有的飞机越来越先进，但是却再也没有取得超过马里亚纳海战中那辉煌的战果的成绩了。
马里亚纳海战中美军虽然损失了8艘航空母舰，但是由于交战都发生在美军军舰上空，大部分被击落的飞行员最后都被营救到了船上，那些落水的水兵也大多获救，这些有经验的作战人员大大地增强了美军的战力。美国的经济已经完转入了战时的轨道，这些军舰的损失可以在几个月的时间之内就弥补起来。
下一次美军再来攻打马里亚纳群岛的时候，会有更多的航空母舰，更多和更先进的舰载机，以及一大批富有经验的飞行员，这些都是日本人难以获得的。所以虽然日本人表面上取得了这一次马里亚纳海战的胜利，但是仅仅是拖延了时间而已。
而与此同时，它远在德国的盟友，也在积极地应对一次挑战。
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