山本将整支舰队交由南云忠一中将指挥。庞大的舰队包括6艘航空母舰、2艘战列舰、2艘重巡洋舰、1艘轻巡洋舰、9艘驱逐舰，是日本有史以来最强大的一支海军编队。攻击队由353架飞机编成，攻击队总指挥官叫渊田美津雄。
美军在“珍珠港事件”中遭到重创，188架飞机被摧毁、155架受损，只有少数飞机得以起飞和还击。停泊在珍珠港内的12艘战列舰和其他船舰均被击沉或损坏，2403名美国人死亡。相较之下，日本只损失了29架军机和55名飞行员。
当时在两次进攻结束后，渊田这些日本军官并不甘心于美军的航母未受到任何打击，他猜测，“溜掉的敌航空母舰和重型巡洋舰一定是在瓦胡岛以南某处进行训练演习”，所以他向南云忠一提出，要再一次进行攻击，但南云决定结束攻击，开始撤退。南云的这一决定也让他后来遭受不少争议。军事历史学家认为，南云若发起第三波攻击，对美军造成的损失会超过战列舰的损失，如果珍珠港被彻底摧毁以致丧失其基地功能，美军舰队势必撤回本土，预估将使得美军对太平洋的反攻推延一年。接任太平洋舰队总司令的切斯特·尼米兹海军上将后来说：“在‘珍珠港事件’中，美军舰队的所有燃油都在地面的储油罐里，大约有450万桶，只要用直径12.7毫米的弹头射击就可以让它们完蛋。如果日本人毁了那些油，战争就要延长两年。”
“珍珠港事件”至今已过去半个多世纪，但“阴谋论”的说法也一直没有消失过。持这种论点的人认为，罗斯福事前知道这次军事行动，他故意容忍日本的偷袭，以激怒国人，换来国内对战争的统一认识。但这种“阴谋论”也只是一种猜测，更主流的意见则认为，美国以一个拥有巨大工业实力的民主国家，是不太可能以牺牲人命来换取参战的民意。
太平洋战争前，美国的军事力量主要放在大西洋，在太平洋的海上力量不如日本强大，这也是为什么美国在初期的政策以与日本谈判为主的原因。以马尼拉为基地的美国亚洲舰队当时只有45艘舰艇，其中大型军舰只有3艘巡洋舰。以珍珠港为基地的美国太平洋舰队，虽有3艘航空母舰、9艘战列舰、21艘巡洋舰，但日本却拥有9艘航空母舰、10艘战列舰、35艘巡洋舰。美国深感远东实力的薄弱，也避免过早与日本交锋，尽量争取更多时间做好迎战准备。直到1941年8月，罗斯福还说：“我深信，必须尽一切努力避免同日本发生战争。”
日本偷袭珍珠港，最直接的结果是将一个本来意见不齐的国家动员起来，而国家经济能力高于日本10倍的美国的加入，也扭转了胜利的天平。日本偷袭得来的短暂优势不到一年便化为乌有，从1943年起就在苦苦支撑，所以后来的历史学家认为，对日本人来说，“偷袭珍珠港”仅仅是一次战术上的胜利，但日本“胜而不胜”，在战略上却是一个大输家。在“珍珠港事件”25周年纪念日，山本五十六最重要的助手源田实表示：“在军事行动上，珍珠港的攻击行动是当年世界上最成功的一次，然而在政治上却是极大的错误，导致日本最后走上投降一途……”