Co więcej, gdy do jego burty podszedł krążownik „Birmingham”, aby pomóc w zwalczaniu pożaru i przejąć część załogi, nastąpiła potężna eksplozja. Marynarze na pokładzie krążownika zginęli lub zostali ciężko ranni (łącznie 299 zabitych, 420 rannych, czyli dużo więcej niż na samym lotniskowcu, który utracił 108 zabitych i zaginionych oraz 190 rannych). „Princeton” zatonął dobity tego samego dnia torpedami własnych okrętów.
Samoloty amerykańskie rzucone do ataku na okręty japońskie osiągnęły spory sukces. W czasie 259 lotów bojowych przeciwko okrętom wiceadm. Kurity stracono łącznie 29 maszyn, zatopiono natomiast dumę japońskiej floty, superpancernik „Musashi” (tego samego typu co „Yamato”) i uszkodzono kilka innych. Po wykonaniu ataków na zespół centralny, jak określano siły nawodne wiceadm. Kurity, zostały wykryte siły lotniskowców adm. Ozawy. Zespół ten został uznany przez adm. Halseya za większe zagrożenie i zdecydował się on na zwrot w kierunku nowego przeciwnika. Uznał dodatkowo, że siły japońskie zostały tak mocno poturbowane na Morzu Sibuyan, że straciły wartość bojową, i że w tej sytuacji należy skierować swoje siły przeciwko wykrytemu zespołowi lotniskowców adm. Ozawy. Tak też uczyniono.