Сообщив об этом в 11.20 в штаб руководства войной на море, командующий ВМС группы «Север» добавил, что обе группы немецких тяжелых кораблей находятся тем не менее в трехчасовой готовности к выходу в море. В полдень 4 июля немецкий разведывательный самолет видел англо-американские крейсерские силы и правильно классифицировал корабли, донеся, что в составе соединения четыре крейсера и три эсминца. Он допустил лишь небольшие ошибки в определении их национальной принадлежности; никаких «линейных кораблей» в соединении обнаружено не было.

Немецкий штаб руководства войной на море пришел к правильному выводу, что обнаруженное соединение выполняет роль сил ближнего прикрытия конвоя. Но если немецкое командование и стало на короткое время питать надежды на возможность выхода в море своих тяжелых кораблей, то очень скоро этим надеждам пришел конец, так как снова началась комедия из ошибок. В 13.127 подводная лодка «U-457» (Бранденбург) видела крейсерские силы Гамильтона, шедшие на восток, а тридцатью минутами позднее тот же капитан-лейтенант Бранденбург определил их как состоящие из «одного линейного корабля, двух крейсеров и трех эсминцев». Шмундт сразу же информировал об этом командующего ВМС группы «Север». Различные самолеты и подводные лодки, обнаруживавшие крейсерские силы Гамильтона, вплоть до 21.15 не сообщили ничего такого, что могло бы рассеять сомнения о наличии в составе сил линейного корабля.

Но и это было не все. Несмотря на то что никакого авианосца немцы фактически не обнаруживали, их разведывательный самолет донес в 18.30, что он якобы видел два барражирующих над конвоем торпедоносца, вооруженных торпедами. В силу этого штаб руководства войной на море вынужден был, по крайней мере на время, допустить, что в пределах радиуса действия торпедоносной авиации союзников, на каком-то расстоянии от конвоя, находится авианосец. В действительности же немецкий летчик видел два поплавковых гидросамолета с крейсера «Уичита», катапультированных по приказанию Гамильтона для удержания подводных лодок противника в подводном положении.

Пока командование ВМС размышляло, оценивало обстановку и сомневалось, ВВС решили не терять времени и приступить к действиям. К середине дня 4 июля командование ВВС решило больше не откладывать предусмотренную планом массированную атаку конвоя, несмотря на то, что неблагоприятная погода исключала совместные действия торпедоносцев и бомбардировщиков. 5-я воздушная армия решила, что, поскольку флот все еще не осмеливается использовать свои линейные корабли, так как в составе сил ближнего прикрытия конвоя обнаружен «линейный корабль», авиация должна нанести свой основной удар сейчас, потому что позднее конвой может выйти за пределы дальности действия бомбардировочной авиации.

Утром 4 июля на аэродроме Бардуфосс получили боевой инструктаж три эскадрильи торпедоносцев «Хейнкель-111». Эти эскадрильи были «старыми знакомыми» тюндонцев, поскольку они являлись основным ядром немецкой авиации, участвовавшей в воздушном блице 1940 года. Теперь эти самолеты переоборудовали в торпедоносцы, и они должны были подойти к судам конвоя на высоте всего нескольких метров над водой, сбросить торпеды и, резко набирая высоту, выйти из зоны обстрела зенитной артиллерии.

Экипажам «хейнкелей» разъяснили, что конвой PQ.17 состоит из 38 судов, идущих в нескольких кильватерных колоннах, охраняемых в головной части и с флангов эсминцами и другими эскортными кораблями; несколько западнее конвоя находятся два английских и два американских крейсера. Согласно плану небольшая группа «хейнкелей» должна была атаковать суда с правого фланга, в то время как остальные самолеты спланируют на конвой с кормовых курсовых углов. В операции примут участие несколько самолетов «Юнкерс-88» из авиакрыла 30-й бомбардировочной эскадры, которые сбросят на конвой бомбы с большой высоты еще до атаки торпедоносцев, чтобы отвлечь на себя зенитный огонь, опасный для уязвимых низколетящих «хейнкелей». 30-я бомбардировочная эскадра выделит также «Юнкерсы-88» для встречи «хейнкелей» и наведения их на конвой.[13] В начале второй половины дня «хейнкели» взлетели с аэродрома Бардуфосс и взяли курс на север.

Как только самолеты скрылись из видимости, немецкие станции службы радиоперехвата зафиксировали передачу союзниками предупредительного сигнала о неизбежности воздушного нападения на конвой PQ.17. Самолеты, приближавшиеся в это время к конвою с намерением атаковать его торпедами, были не торпедоносцы «Хейнкель-111» 26-й бомбардировочной эскадры, а поплавковые гидросамолеты «Хейнкель-115» из 906-й эскадры немецкой авиации берегового базирования. В 16.45 эти самолеты обнаружили один из противолодочных траулеров, и капитан 3 ранга Брум сразу же передал на все корабли охранения: «Приблизиться к конвою на максимальной скорости для обеспечения ПВО». Через три минуты на всех кораблях прозвучал сигнал воздушной тревоги. Командир конвоя приказал привести в готовность к немедленному действию все зенитные установки на торговых судах. На фок-мачтах боевых кораблей взвился флажный сигнал «Q» — «воздушная атака неминуема». Корабли охранения сократили дистанцию до охраняемых судов с 12–15 до 4–5 кабельтовых.

В течение последовавших двух часов немецкие гидросамолеты неуклюже летали вокруг конвоя, пытаясь сблизиться на дистанцию атаки или отвлечь тем или иным образом внимание зенитчиков. Но корабли Брума оказались на высоте положения, и самолетам пришлось в конечном итоге отойти, при этом некоторые из них сбросили торпеды далеко за пределами досягаемости конвоя. В течение следующих двух часов моряки на кораблях и судах несколько раз слышали гул авиационных моторов над конвоем.

Незадолго до 19.30 сквозь серые облака на конвой упало три бомбы, которые едва не попали в американский эсминец «Уэйнрайт», подходивший к танкеру «Олдерсдейл» для пополнения запаса топлива. Проходя на эсминце между колоннами судов, его командир Мун хорошо видел, с каким напряжением всматривались в небо и ждали следующей атаки зенитчики, обслуживавшие артиллерийские установки на торговых судах. Эсминцы «Уэйнрайт» и «Кеппел» осуществляли противолодочное патрулирование впереди конвоя, но они ни на минуту не ослабляли своего внимания и к угрозе с воздуха. Флажный сигнал «Q» все еще оставался на мачтах. Радисты на кораблях охранения слышали, как и подводные лодки и следящие за конвоем самолеты непрерывно передаваяи в эфир сигналы наведения, поэтому было ясно, что конвой обязательно еще подвергнется массированной воздушной атаке. Видимость на поверхности моря, под низким слоем облачности, увеличилась теперь до максимума. Сигнальщики на кораблях с ужасом заметили, что недалеко впереди облачность внезапно обрывается; следовательно, конвой скоро окажется под чистым голубым небом.

Начиная с 15.00 4 июля подводная лодка «U-457» под командованием Бранденбурга непрерывно передавала в эфир радиосигнал наведения и ни на одну минуту не теряла конвой из виду. Бранденбург донес, что крейсерские силы находятся к северо-востоку от конвоя и поддерживают связь друг с другом «периодически направляемыми эсминцами». В быстрой последовательности во второй половине этого дня Байлфелд, Бохман и Саймон также донесли об обнаружении конвоя, после того как сблизились с ним по сигналу с «U-457». Адмирал Шмундт радировал из Нарвика своей арктической стае, чтобы Бохман и Байлфелд продолжали следовать за конвоем, а Бранденбург подавал другим лодкам сигнал наведения на соединение, которое он, Шмундт, все еще именовал линейными силами. В 16.12 Бранденбург донес, что эти тяжелые силы находятся в пятидесяти милях севернее конвоя и идут зигзагом, так же как и сам конвой.