Pasukan Tengah Jepun kini terdiri daripada kapal perang Yamato, Nagato, Kongō, dan Haruna; heavy cruisers Chōkai, Haguro, Kumano, Suzuya, Chikuma, Tone; light cruisers Yahagi, dan Noshiro; dan 11 Kagerō- dan Asashio-class destroyer. Kapal perang dan penjajap berperisai terhadap projektil sehingga 5 in (130 mm). Mereka bersama memiliki berdozen meriam berkaliber besar, termasuk meriam Yamato's 18.1 in (460 mm) , yang mampu mencecah sehingga 25 mi (22 nmi; 40 km). Juru meriam permukaan dikawal oleh penglihatan optik yang menyuap sistem kawalan tembakan bantuan komputer, sungguhpun ia kurang maju berbanding sistem kawalan radar pada kapal pembinasa Amerika Syarikat.Tincan Sailors p. 153

Setiap satu unitpasukan petugas dalam Kumpulan Pasukan Armada ke-7 77.4 memiliki enam kapal pengangkut pengiring kelas Casablanca atau kapal pengangkut kelas Sangamon yang lebih besar. Kapal pembinasa memiliki lima meriam 5 inci, kapal pembinasa pengiring memiliki dua, dan kapal pengangkut memiliki meriam 5-inci tunggal. Kekurangan sebarang kapal dengan meriam yang lebih besar yang mampu mencapai melampaui lebih 10 mi (8.7 nmi; 16 km), ia kelihatan tidak padan dengan juru meriam Jepun yang memberi penekanan meriam besar dan jarak jauh. Pertempuran ini bagaimanapun mendedahkan bahawa kawalan tembakan sapara automatik mereka kurang berkesan terhadap kapal yang bergerak pada jarak jauh (sungguhpun sesetengah kapal seperti Kongō menghentam sasaran mereka apabila mereka hampir). Kapal perang Jepun tidak sebenarnya merekodkan tembakan ke atas kapal penggangkut sehingga ia memasuki jarak tembakan kapal pengangkut itu sendiri. Sebaliknya kapal pembinasa Amerika turut memiliki sistem kawal tembakan Mark 37 yang secara automatik mensasar tembakan tepat terhadap sasaran permukaan dan udara ketika bergerak sepanjang pertempuran. Kekurangan sistem setara pada kapal Jepun turut menyumbang pada ulasan juruterbang Amerika mengenai ketidak berkesanan tembakan anti pesawat Jepun.

Gambier Bay dan pengiringnya membuat tabir asap pada awal pertempuran.

USS Kalinin Bay

Kalinin Bay memecut pada kelajuan tertinggi (“flank speed”) dan, disebalik bedilan dari tiga kapal penjajap musuh, melancarkan pesawatnya, yang menyebabkan kerosakan teruk pada kapal musuh yang menghampiri. Sebagai kapal terakhir dalam kumpulan pengangkut pesawat pengiring, Kalinin Bay menjadi sasaran tembakan hebat musuh. Sungguhpun separa terlindung oleh asap kimia, hujan ribut, dan serangan balas oleh pembinasa pelindung, ia terkena tembakan pertama dari lima belas tembakan tepat pada 07:50. Ditembak dari kapal tempur musuh, peluru laras besar (14 in (360 mm) atau 16 in (410 mm)) menghentam sisi kanan pada dek penerbangan side betul-betul di belakang lif hadapan.

Menjelang 08:00, penjajap Jepun, yang belayar di bahagian belakang kiri, mendekati sehingga 18,000 yd (16,000 m). Kalinin Bay bertindak balas kepada bedilan menyasar mereka dengan meriam 5 in (130 mm) nya. Tiga projektil perobek perisai AP 8 in (200 mm) menghentamnya dalam masa beberapa minit sahaja. Pada pukul 08:25, kapal pengangkut pesawat membuat bedilan tepat dari 16,000 yd (15,000 m) pada turet No. 2 penjajap berat kelas-Nachi, dan tembakan tepat kedua tidak lama kemudian berikutnya memaksa kapal Jepun untuk berundur sementara dari formasi.

Pada pukul 08:30, lima kapal pembinasa Jepun belayar mara dari ufuk di sebelah sisi kanan. Mereka memulakan bedilan dari 14,500 yd (13,300 m). Ketika kapal pelindung menyerang penjajap dan memasang tabir asap, Kalinin Bay mengalih tembakannya dan bagi sejam berikutnya bertukar-tukar tembakan dengan Skuarden Pembinasa 10. Tiada tembakan kapal pembinasa mengenai Kalinin Bay, tetapi ia menerima 8 lagi bedilan dari kapal penjajap yang kini terlindung. Satu peluru melalui dek penerbangan dan menghentam kawasan perhubungan, di mana ia memusnahkan semua peralatan radar dan radio.

Pada pukul 09:15, sebuah pesawat Avenger dari St. Lo—dipandu oleh LTJG Waldrop—membedil dan membinasakan dua torpedo di alunan Kalinin Bay sekitar 100 yd (91 m) dibelakangnya. Peluru dari meriam 5 in (130 mm)nya melencongkan torpedo yang ketiga dari menghentam hadapannya. Sekitar 09:30, ketika kapal Jepun sedang melepaskan bedilan terakhir sebelum menukar arah ke utara, Kalinin Bay membuat tembakan tepat di tengah kapal pada kapal pembinasa yang berundur. Lima minit kemudian, Kalinin Bay menghentikan tembakan dan berundur kearah utara bersama anggota Taffy 3 yang terselamat yang lain.

Sekitar pukul 10:50, unit petugas menjadi tumpuan serangan udara. Dalam pertempuran 40-minit, serangan pertama dari unit kamikaze semasa Perang Dunia Kedua, kesemua pengangkut pesawat kecuali Fanshaw Bay mengalami kerosakan. Empat pesawat menjunam menyerang Kalinin Bay dari sisi belakang dan kanan. Dua ditembak jatuh berhampiran, sementara pesawat ke tiga menghentam sebelah kiri dek penerbangan, merosakkannya dengan teruk. Pesawat ke empat membinasakan serombong belakang. Kalinin Bay mengalami kerosakan struktur yang teruk semasa pertempuran memuncak waktu pagi, termasuk lima terbunuh dari enam puluh mangsa. Dua belas tembakan tepat disahkan melalui kerosakan termasuk dua kaliber besar sipi. Ironiknya, dua tembakan sipi yang meletup di bawahnya yang mengancam keselamatan kapal.

Kitkun Bay bersedia untuk melancarkan pejuang Wildcat nya, sementara White Plains dikelilingi bedilan 14 in (360 mm).

Sepanjang fasa pertempuran permukaan, kapal pengangkut pesawat White Plains dan Kitkun Bay, di kedudukan hadapan, terselamat dari bedilan. Semasa serangan kamikaze, pengangkut pesawat Fanshaw Bay menjatuhkan antara lain sebuah pesawat yang mensasar Kitkun Bay dan menerima pesawat dari kapal pengangkut yang tenggelam dan rosak. Fanshaw Bay kehilangan empat orang terbunuh, dan empat tercedera.

Kapal tempur Yamato

Yamato telah diserang oleh pesawat udara semasa Pertempuran Laut Sibuyan dengan tiga bom perobek perisai, sementara kapal setaranya Musashi telah ditenggelamkan. Dalam pertempuran ini, Yamato menyerang pasukan permukaan musuh buat kali pertama dan satu-satunya dengan bateri utama dan keduanya. Pada pukul 07:51, Yamato membedil dan menghentam sebuah "penjajap" dari jarak lebih 10 nmi (12 mi; 19 km) yang sebenarnya membinasakan kapal pembinasa Hoel. Yamato's F1M2 "Pete" kapal terapung floatplane mengesahkan bateri utama menghentam pengangkut pesawat Gambier Bay sebelum kapal itu berpusing bagi mengelak torpedo. Yamato akan menghampiri sehingga 2,400 yd (2,200 m) dari kapal Amerika apabila ia diserang oleh pesawat udara Amerika."Battleship Yamato Battles". Battleshipyamato.info. Diarkib daripada yang asal pada March 24 2010. Dicapai pada March 18, 2010. Parameter |deadurl= yang tidak diketahui diendahkan (bantuan); Periksa date values in: |archivedate= (bantuan) Leftenan Richard W. Roby dalam pesawat pejuangnya menyerang kapal pembinasa sebelum menembak dek dan pusat kawalan Yamato dengan mesingan .50 in (12.7 mm), memberikan lebih tekanan terhadapnya. (Dogfights: Death of the Japanese Navy) Kurita melaporkan bahwa pasukannya menengelamkan dua pengangkut pesawat, dua penjajap, dan beberapa kapal pembinasa. Yamato mendapat pengesahan bedilan yang dikatakan menengelamkan pengangkut pesawat pengiring bersenjata ringan, kapal pembinasa, dan pengiring pembinasa. (Reynolds, Clark G (1982). The Carrier War. Time-Life Books. ISBN 0-8094-3304-4) "Yamato (Battleship, 1941–1945) — in the Battle of Leyte Gulf, 22–26 October 1944". Japanese Navy Ships. Naval Historical Center, United States Department of the Navy. May 13, 2000. Diarkib daripada yang asal pada March 02 2009. Dicapai pada March 7, 2009. Parameter |deadurl= yang tidak diketahui diendahkan (bantuan); Periksa date values in: |archivedate= (bantuan)

Yamato dan penjajap berat Jepun, kemungkinannya Tone atau Chikuma di luar Samar

Kruiser Jepun Chōkai dibedil oleh Kalinin Bay

Disasarkan oleh bedilan 5 in (130 mm) oleh kapal pembinasa dan kapal pengiring pembinasa, kapal penjajap Jepun Chōkai dihentam bahagian tengah, sebelah kanan starboard, kemungkinannya oleh meriam tunggal 5 in (130 mm) pengangkut Kalinin Bay. Sementara muatan peluru 20 lb (9.1 kg) tidak mampu menembusi badan kapal, ia meletupkan lapan Torpedo Jenis 93, yang terletak pada dek kapal, yang terutamanya amat mudah terbakar kerana ia memiliki oksigen tulin, sebagai tambahan kepada bahan peledak 1,080 lb (490 kg). Letupan yang terhasil menyebabkan kerosakan besar sehinggakan ia merosakkan kemudi dan enjin, menyebabkan Chōkai keluar dari formasi. Dalam tempoh beberapa minit, kapal terbang Amerika menjatuhkan bom 500 lb (230 kg) pada bilik mesin hadapan. Api mula marak dan ia mati dipermukaan air. Lewat hari itu ia ditenggelamkan oleh torpedo dari kapal pembinasa Fujinami.