В тот же день в воздух поднялись 27 Ju-87R из III./StG2 во главе с гауптманом Штееном. Их первой целью был линкор «Марат», который, по данным воздушной разведки, находился в Морском канале и оттуда вел огонь по немецким позициям. Погодные условия были не лучшими, по маршруту полета висели плотные облака с нижней кромкой на высоте 800 м и верхней на высоте 1800 м. И лишь непосредственно над Финским заливом облачность стала немного рассеиваться и в ней появились разрывы. Вскоре немецкие летчики заметили внизу крупный корабль, который они идентифицировали как линкор «Марат». Гауптман Штеен немедленно передал по радио приказ об атаке. «Штуки» разделились на две группы, заходя на «Марат» одновременно с носовых и кормовых курсовых углов. И если группе Ju-87, заходившей с кормы, не дал точно прицелиться огонь кормовой батареи из трех 37-мм зенитных автоматов, то другой группе никто помешать не мог. Как уже упоминалось выше, в тот день попаданием немецкого 105-мм снаряда такая же зенитная батарея в носовой части линкора была выведена из строя.
В результате в «Марат» попали три 500-килограммовые бомбы. Две из них, пробив верхнюю броневую палубу на правом шкафуте в районе кают-компании, взорвались уже на нижней броневой палубе, которая при этом была прогнута и вдавлена на 30 см, а третья бомба разорвалась на юте. Еще одна бомба, срезав ствол 120-мм орудия № 13, взорвалась у борта.
Уже на отходе группа Ju-87R, которую прикрывали Bf-109F из JG54, была атакована советскими истребителями. Пилоты последних затем заявили о том, что сбили четыре «Штуки» и один «Мессершмитт». Кроме того, еще на три сбитых штурмовика претендовали зенитчики «Марата». В то же время, по данным люфтваффе, III./StG2 и JG54 потеряли в ходе этого вылета лишь по одному самолету.
Все три бомбы в силу недостаточности своего калибра не смогли проникнуть в жизненно важные помещения «Марата» и потому оказались в основном разрушенными салон кают-компании и каюты офицеров. При этом интересно, что советские моряки считали, что это были 250-килограммовые бомбы. Однако от мощного сотрясения и воздействия осколков была выведена из строя кормовая группа 76,2-мм орудий, повреждены башня главного калибра № 4, несколько 120-мм орудий, дальномеры и визиры, а также дизель-генераторы и ряд вспомогательных механизмов, находившихся в кормовой части.
Но самую большую опасность представляло проникновение огня через вентиляционную систему в артиллерийский погреб башни главного калибра № 4. Создалась реальная угроза гибели корабля. Тогда, задыхаясь от дыма, два матроса своими телами закрыли раструб вентиляционной трубы и таким образом преградили доступ пламени к снарядам. При взрывах погибли 25 моряков из экипажа линкора.
Атака «Марата» и взрывы на нем были видны даже из Кронштадта. Сразу после окончания налета он своим ходом ушел на Малый Кронштадтский рейд, ведя при этом огонь по видимым целям на южном берегу Финского залива. На другой день помятый линкор перешел на Большой Кронштадтский рейд, откуда 18 сентября буксиры провели его, как потом оказалось, в «последний путь» – в Среднюю гавань, где поставили у стенки Усть-Рогатки для исправления боевых повреждений и текущего ремонта.
В 18:00 19 сентября в Кронштадте был подан сигнал «Воздушная тревога», и действительно вскоре появились немецкие самолеты. Это были Не-111 из 5-й эскадрильи KG4 «Генерал Вефер», сбросившие бомбы с большой высоты. Той самой, которая ранее специализировалась исключительно на минных постановках. Взрывы прогремели в Средней гавани, а на жилые кварталы базы упали две 500-килограммовые бомбы, которые, правда, не причинили серьезных повреждений. По бомбардировщикам открыли огонь 100-мм орудия легкого крейсера «Киров», 76-мм зенитки линкоров «Марат» и «Октябрьская революция», а затем и береговые зенитные батареи. В итоге им удалось повредить Не-11 IP-4[137] W.Nr. 2996, однако бомбардировщик смог благополучно вернуться на аэродром.
Уже на следующий день во время очередного налета на базу погибли первые суда. Затонули буксир «Красный флот» и портовая баржа «КП-15». На Большом Кронштадтском рейде был тяжело поврежден грузовой пароход «Мариа» тоннажем 1485 брт. Команда в течение суток боролась за живучесть судна, но в конце концов оно все же затонуло. Кроме того, в ходе налета на Ленинград на Неве был потоплен тральщик ТЩ-36 и повреждена канонерская лодка «Селемджа».