日本在中途岛的失败，是一连串错误情报与错误决策的后果。虽然日本海军出动了多达8艘航空母舰，但由于当日日本海军的舰载机同时担负对美军舰队和中途岛上的美军部队的攻击任务，因此事实上兵力捉襟见肘。在面对来自中途岛上的美军战机和美军航母上的舰载机的协同攻击之下，日本海军的兵力实际上本来就处于弱势。
更糟糕的是，作为联合舰队第一航空舰队司令长官的南云忠一，在作战行动开始、获得领导攻击部队的飞行员友永丈市所提交的并未发现中途岛上的美军飞机并要求准备第二波攻击的报告后，竟然听信航空参谋源田实的“美军航母不会赶来发动攻击”的说法，将预定准备攻击美军舰队的轰炸机改装炸弹去攻击中途岛上的美军。不料此时“利根”号重巡洋舰搭载的侦察机却传回了发现美军航母的消息，南云忠一被迫回收飞机并再次准备对美军舰队发起进攻，此时可以说日军已经陷入因情报错误和决策失误导致的混乱当中，随后被美军机队压着打、只顾躲避攻击而无暇发起反击也是难免。
而如果说南云忠一犯下的错误还算有情可原，第2航空战队司令官山口多闻犯下的就只能用幼稚来评价了。当南云忠一因“赤城”号航母遭到重创而将反击行动的指挥权交给山口多闻后，山口多闻竟然在已经遭受三艘航母被重创的严重损失的情况下，命令“飞龙”号航母拉近与美军舰队的距离，结果致使“飞龙”号也遭受重创、并失去作战能力。更糟糕的是，山口多闻在误判“飞龙”号将要沉没之后，竟然命令舰员弃舰逃生、还拉上“飞龙”号的舰长自杀，结果导致日军在战役后期指挥能力下降。这种低级错误，一般的指挥官还真犯不出来。
整个中途岛战役期间，日军从一开始就没搞清楚战役的目的。在究竟是以打击驻岛美军部队为主，还是以打击美军舰队为主的问题上，日军高级指挥官举棋不定，这成为了中途岛战役中日军惨败的直接诱因。另外，日军虽然出动了规模庞大的舰队，然而山本五十六却将柱岛舰队部署到距离机动舰队200海里以外的海域，致使机动舰队在遭到美军攻击时防空火力大打折扣，损失四艘航母也就在所难免了。
另一方面，日本与美国在武器装备技术上的差距也是导致日军失败的重要原因。中途岛战役的“主角”是美日两国的航空母舰，而航空母舰的主要作战力量当然是舰载机。日本海军当时的主力舰载机是零式战斗机、九七式舰载攻击机和九九式舰载轰炸机，相比于美军的F4F战斗机、SBD俯冲轰炸机和TBD鱼雷轰炸机等旗鼓相当。但美军的航空炸弹具有延时引信，在攻击时又往往采用能穿透飞行甲板的半穿甲炸弹，结果使炸弹在落入日军航母机库后才在满载航空燃油、炸弹和舰载机的狭窄空间内爆炸，这能造成何等恐怕的杀伤效果可想而知。加之二战时期日本海军的损管水准很差、舰船上的损管人员无论是数量还是技术水平都严重欠缺，这样的损管能力碰上美军航空炸弹的攻击，能挽回损失那才真是新闻。