虽然炮击效果并不好，但是至少也有效地彻底摧毁了塞班岛上日军表面工事。下午3点，载着坦克和装甲车以及大量士兵的登陆船队开始靠近塞班岛，登陆艇勇敢地冲上了沙洲，放下了一队又一队的士兵。赛纳中将所指挥的联合远征军部队登上了塞班岛。
原本美军的情报是岛上有三万日军，但是其实日本在从中国大陆撤军后，塞班岛上的日军驻军又增加了一个师团，达到了五万人。这样一来赛纳中将的士兵刚刚冲上沙洲，还没有来得及庆祝，就立即迎来了日军的热烈“欢迎”。沙滩后面由椰子树林掩护着的地堡中喷射出猛烈的火焰，日军轻重机枪集中对沙滩上毫无掩护物的美军进行射击。这个时候美军还没有多少登陆作战的经验，海军和陆军配合并不严密，所以一时间登陆场上的美军居然有被赶下水的危险。几辆坦克也被日军反坦克炮火命中，变成了沙滩上的一堆废铁，倒是给美军士兵了几个有限的掩护物。
在情况十分危急的时候，天空中的美军战斗机勇敢地俯冲了下来，用机上的12.7毫米重机枪狠狠地对着地堡射击口进行射击，一时间火花四射，肉眼可见地堡的射击口中喷出了一朵朵血花。这中疯狂地进攻倒是阻碍了日军的射击，甚至使得一队冲出地堡准备逆袭登陆场上的美军的日军士兵阵亡在半途上。随后登陆场上的美军指挥官看到这种空中掩护的有效性，越过联合远征军司令部和第58特遣舰队司令部，直接通过无线电联系到空中的己方战斗机和轰炸机，开始了初步的空地配合作战。而特纳中将和米契尔中将发现这样的情况后均未加制止，反而创造条件使得空中进行增援的美军舰载机不断飞临登陆场上空，有效地发挥了空中火力对地面进攻的支撑作用。随后第七支队的驱逐舰冒险开到了登陆艇所在的位置，用其上的中小口径舰炮直射提供炮火支援，而战列舰和巡洋舰则对后方可能的日军地下通道、兵力集结地进行持续的轰击。
在这样无比浪费弹药的战术之下，登陆场终于被巩固了，然后一队队的士兵和一箱箱的物资被运送到登陆场之上。而这个时候，太阳也落入了海天交界处，对于美国和日本两个交战方来说很重要的一天结束了——
就在美军成功登陆了塞班岛，开始按部就班地清理岛上工事中的日军的时候。美军第五舰队司令斯普鲁恩斯中将在17日发出了登陆关岛的命令。因为米契尔中将三日来大量派出的侦察机一直没有发现日军联合舰队的位置，这使得斯普鲁恩斯中将认为日本海军可能像在马绍尔群岛战役中那样放弃了对马里亚纳群岛这些岛屿的防守。仅仅是在消耗美军的后勤补给和时间而已，所以他命令米契尔中将加快几个岛屿的占领速度。
可是命令发出去不久，在外围监视的美军潜艇就发来了令人不安的消息。18时35分，美国潜艇飞鱼号报告在圣贝纳迪诺海峡发现一支日本舰队，19时45分，另一艘美国潜艇海马号在菲律宾苏里高海峡北部岷答那娥附近也发现另一支日本舰队。到了18日夜里，又一艘美国潜舰传来接触报告。
这样一来，斯普鲁恩斯中将就不得不重新审视当前的状况。依据大量的接触情报来看，基本可以肯定这一次日本海军不会放弃由日本陆军负责把守的马里亚那群岛。这就是这一次日本海军将和日本陆军共同作战，美军将要面临更加严峻的挑战。虽然日本陆军和海军历来不和，但是这一次美军将他们都逼迫到了悬崖边缘。一来如果马里亚纳群岛失守，日军南方军就会跟本土隔离开来，所以日本陆军必须投入全力。二来，如果马里亚纳群岛失守，日本海军就再无战略纵深可言，覆灭是肯定的。所以在美军的巨大威胁之下，两个有成见的军队空前的紧密配合在了一起。
由于双方舰队18日时即可能接触，于是斯普鲁恩斯重新下令推迟登陆关岛的时程，全力支持塞班岛的登陆场，并伺机歼灭日军联合舰队，达到一劳永逸的目的。斯普鲁恩斯中将是一个非常谨慎的人，即使现在第58特遣舰队的第一与第四支队已经返回，他仍然力主从特纳的联合远征军舰队抽出8艘巡洋舰、21艘驱逐舰来强化第58特遣舰队的军力，这使得后者的实力达到了空前的庞大。而剩下的联合远征军的登陆舰队则先开往东方海域避风头。
18日，美军第58特遣舰队已经做好了与日军舰队的接战。潜艇的大量接触情报使斯普鲁恩斯以为日本至少动用两支舰队，一支先诱开第58特遣舰队，另一支趁机攻击塞班岛的美军登陆部队。于是斯普鲁恩斯下令确切掌握日本舰队位置之前，第58特遣舰队不得远离塞班岛。这个保守的做法最终使得美军舰队被束缚在塞班岛附近，而没有达到本次战役的目的。
