口径的迫击炮炮弹，“击沉驳船1艘，击毙日军不计其数，迫使剩余的日军溃逃”。B连的一个排架起机枪扫射残存的日军，“总共烧坏了6根枪管、1挺机枪，打光了50箱弹药”。按照一位在场军官的描述，接下来由E连的一位排长李·海特(Lee Height)中尉“率领全排士兵，穿过一片宽度50码、高度齐膝的矮棕榈灌木丛，冲向海滩与日军短兵相接。抵达海滩的日军寥寥无几……李中尉的排很快就消灭了这群残兵败将”。次日，美军消灭了侥幸逃过一死的登陆日军。“那天夜里的作战犹如神助，”B连的一位军官回忆道，“如果日军在靠北一点的地方登陆，那他们就会如入无人之境，但他们却正好撞到我们的枪口上，被杀了个片甲不留。”
第二十三船舶工程师联队以同样的方式试图在冲绳岛东海岸登陆，结果遭到驻扎在岸边的美军士兵和停靠在海湾内的美军舰艇的夹击而被消灭。日军这两次两栖登陆作战全都以惨败告终：不仅至少有500名士兵阵亡，还损失了几乎所有的登陆艇。
5月4日拂晓，日军动用榴弹炮和野战炮对美军前沿阵地猛烈轰炸，总共发射了至少1.3万发炮弹。三十分钟后，日军步兵向前进发，在最初一段时间内取得了一些进展。在进攻方向的右端，第八十九联队前进了至少2 000码，才终于遭到美军第七步兵师的阻击而无法继续前进，之后遭到美军航空兵发射火炮和舰炮进行猛烈轰击，损失过半。在进攻方向的正中央，第二十二联队忙着发射烟幕弹，耽误了出发的时间；结果，由于烟雾出乎意料被风吹散，整个联队都成了美军机枪和火炮的靶子。在进攻方向的左侧，第三十二联队原计划在坦克的辅助下突破位于前田高地以东的美军防线，然后一路向前拿下棚原高地。然而，进攻开始后，第三十二联队先是与第六十二师团部署在最右侧的部队纠缠到一起，耽误了进攻时间，之后又被美军火炮的轰击挫败锋芒。
此时，第四十四混成旅团已经进入位于首里西北方向的阵地，开始向陆战一师阵地背后的西海岸推进。然而，在旅团长铃木向指挥部发报、请求加入战斗时，八原拒绝了他的要求，指出“我军尚未完全控制前田山，第四十四旅团出击的条件并不成熟”。如果强行出击，“就只会增加不必要的牺牲，无论如何都无法实现战略突破”。
在5月4日的进攻中，日军航空兵取得了更大的战果，不仅击沉了包括鲁斯号(Luce)驱逐舰和莫里森号(Morrison)驱逐舰在内的4艘舰船，还击伤了其他13艘舰船。受损的美军舰船包括：被“傻瓜炸弹”击中的谢伊号(Shea)驱逐舰；被神风特攻队的自杀式飞机击中的伯明翰号(Birmingham)轻型巡洋舰——该舰是戴约海军少将的旗舰，自杀式飞机击穿舰上的医务室，共导致132人伤亡；还有机库被大火完全烧毁、损失21架飞机的桑加蒙号(Sangamon)护航航母。日军的空袭共造成660名美国水兵阵亡、500余人受伤。
在位于冲绳岛以南200英里的海域，英国太平洋舰队的战列舰和驱逐舰刚刚开始轰击日军设在先岛群岛上的机场，神风特攻队的自杀式飞机就抓住英军防空火力网暂时削弱的机会，开始攻击英军航母。一架自杀式飞机击中了可畏号(Formidable)航母用钢板加固的飞行甲板，爆炸产生的碎片击穿了中央锅炉室，导致该舰的航速下降至仅18节。另一架自杀式飞机险些击中不屈号航空母舰。英国海军的一名水兵在日记中写道：“在先岛群岛，可畏号被‘自杀式飞机’击中，另一架飞机冒着火光，在不屈号飞行甲板的上方掠过，一头栽入海中，没有造成任何损失。今天总共击落15架日军战机。”可畏号有8人阵亡、47人受伤，还损失11架舰载机，但多亏加装过装甲的飞行甲板，可畏号当天晚上就恢复了作战能力。桑加蒙号航母采用木制飞行甲板，损失要严重得多，至少有160人伤亡，再也没能恢复作战能力。
总的来说，5月4日的进攻以失败告终，发动进攻的日军损失惨重。5月4日至5日早晨，第三十二联队第一大队在伊藤康一(Koichi Ito)大尉的率领下前进至距离美军前沿阵地后方1英里的棚原高地，是极少数取得突出战果的日军部队。然而，伊藤无法与上级取得联系并汇报战果，第一大队一直都处于孤立无援的境地。尽管如此，伊藤还是率领手下的士兵接连击退美军第十七步兵团发起的进攻；直到5月6日晚，伤亡人数达到462人后，才被迫留下死尸和伤员，率领残兵败将撤退。
5月5日早上6:00，正在第三十二军地下指挥部办公的八原大佐接到命令，奉命前往司令室与牛岛中将见面。他发现牛岛如往常一样跪坐在破旧不堪的榻榻米上。“八原大佐，”牛岛轻声说道，“正如你预料的那样，进攻彻底失败。你的判断完全正确。战斗开始时，你肯定会因我没有善用你的天赋和才能而备感挫折。现在，我已经下定决心停止进攻。毫无意义的牺牲不是我想要的结果。”
牛岛承认，1944年，在他离开东京前，陆军大臣阿南惟几(Korechika
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