После некоторой паузы последовало еще несколько массированных налетов. В 13:15 прямое попадание получил эсминец «Сильный». 100-килограммовая бомба угодила в кормовую надстройку в районе 159-го – 166-го шпангоутов, еще несколько бомб разорвались в 10–15 м от корабля, осыпав его осколками. Корма эсминца получила сильные повреждения, вспыхнул пожар, погибли 7 человек из экипажа, и 27 были ранены. Во избежание взрыва командир «Сильного» капитан 3-го ранга А. Е. Шомраков приказал немедленно затопить кормовые погреба боезапаса № 3, 4, 5 и 7, а немного позднее и погреб № 2. Одновременно за борт выбросили весь опасный «балласт» – запасы 76-мм зенитных снарядов, глубинные бомбы и торпеды. Вечером поврежденный эсминец перешел с рейда в гавань и ошвартовался у стенки Морского завода.
Одна бомба разорвалась в 10–15 м от левого борта только что отремонтированного эсминца «Славный», находившегося на Кронштадтском рейде. От сотрясения на нем вышли из строя два котла во 2-м котельном отделении. Осколками перебило паропровод перегретого пара, в результате пострадали три матроса, и затем один из них умер от полученных ожогов, еще трое были ранены осколками.
Уже вечером в одном из налетов на корабли Балтфлота снова участвовала 7-я эскадрилья StG2 «Иммельман» во главе с гауптманом Купфером, только что получившим новую машину. Штурмовики опять атаковали «Марат», но все сброшенные ими бомбы взорвались около бортов линкора, не причинив ему вреда. И уже второй раз подряд при выходе из пике командирский Ju-87R был поврежден зенитным огнем, предположительно с «Октябрьской революции». На этот раз у него были пробиты плоскости, и Купфер снова совершил вынужденную посадку, едва дотянув до линии фронта.
Уже в сумерках Кронштадт атаковали Ju-88 А из I. и II./KG77, причем ведущие машины пилотировали командиры групп – гауптманы Йоахим Пёттер и Дитрих Пёльц. Зенитчики на берегу и кораблях едва успевали перевести дух и поднести снаряды, как откуда ни возьмись появлялись все новые немецкие самолеты и гавань снова наполнялась надсадным ревом моторов, воем сирен и грохотом взрывов. Авиаудару подвергся док «Памяти трех эсминцев» и рейд.
В результате были потоплены грузовой пароход «Барта» тоннажем 2324 брт, три вспомогательных судна и три портовые баржи. Получили повреждения крейсер «Киров», тральщик ТЩ-206, подводная лодка Щ-302 и канонерская лодка «Пионер». В 17:15 на «Кирове» осколками бомб были ранены контр-адмирал В.П. Дрозд и командир артиллерийской боевой части корабля капитан-лейтенант А.А. Клименко. От близких разрывов местами смялась верхняя палуба, корпус получил пробоины. Но крейсер продолжал вести огонь по берегу, в том числе и в темное время суток.
В ходе массированных бомбардировок досталось и самому Кронштадту. Были разрушены водопроводная сеть и линии электропередачи, взлетели на воздух склады с боеприпасами и другим флотским имуществом. В Морской госпиталь попало несколько крупных фугасных бомб, и в результате западное крыло главного корпуса обрушилось. На территории Морского завода упали 16 фугасных бомб, и взрывы разрушили механический цех. На Артиллерийском ремонтном заводе пострадали мастерские телемеханики, гидроакустики, оптических приборов, приборов управления артогнем и радиоаппаратуры. Также были уничтожены нефтебаки, насосная станция дока и 6 жилых домов.
Погибли в общей сложности 135 человек, еще 95 получили ранения и контузии. По воспоминаниям контр-адмирала Пантелеева, такое большое число жертв объяснялось плохой работой службы МПВО:
В 5:15 22 сентября над Кронштадтом прошел самолет-разведчик люфтваффе, зафиксировавший результаты вчерашних налетов. Утро на базе прошло в напряжении, которое чувствовалось повсюду, во всех ее уголках: в казематах петровских фортов, в жилых домах, на заводах, причалах, маяках, позициях зенитных батарей и, конечно, в первую очередь на многочисленных кораблях. Подводные лодки снова залегли на дно, часть кораблей сменили позиции. Среди обшарпанных корпусов линкоров, крейсеров и эсминцев шныряли буксиры и вспомогательные суда. В небо всматривались десятки наблюдателей с биноклями и стереотрубами.