12 时 01 分，当距离米格-23MF 只有 16 海里的时候，两架 F-14A 的后座领航员都打开了武器总开关（Master Armament Switch），并指示前座驾驶员抬升机头对准目标，以便获得发射 AIM-7“麻雀”导弹的最佳姿态。武器总开关位于 F-14A 后座舱的控制面板上，是一个很大的红色发射按钮，上面标有 LAUNCH 的字样。打开武器总开关后，两名机组成员就可以利用手中的武器实施攻击了。由于后座领航员控制 AWG-9 雷达系统，所以他被赋予了操作重要武器的权力。领航员可以发射 AIM-54“不死鸟”远程空空导弹或 AIM-7“麻雀”中程空空导弹，而前座驾驶员只能使用 M61 机炮和 AIM-9 导弹进行攻击。这样的任务分工，让领航员的工作负担很大，往往会出现差错。后来，F-14D 和 F-15 战斗机对机组成员信息交流方面进行了改进，前座驾驶员可以完全操控整个空空导弹攻击，而不是像 F-14A 那样需要两名机组成员来共同完成。
在与米格机相距只有 13 海里的时候，长机 AC-207 的领航员科林斯中校叫道“Fox 1 ！Fox 1 ！”，随后按下了发射 AIM-7 导弹的按钮。很遗憾，这枚导弹偏离了目标。科林斯中校在距离 10 海里的地方又发射了一枚“麻雀”，但这次仍然没有击中米格机。面对 F-14A 的导弹攻击，米格机并没有丝毫逃走的愿望，反而加快速度气势汹汹的向美国人扑去。
正在地中海上空靠近利比亚海岸飞行的米格-23MF 双机编队
12 时 02 分，双方之间的距离为 6 海里，彼此之间已经可以用肉眼看到对方的飞机了。两架“雄猫”向左右两边散开，两架“鞭挞者”则一起冲向 F-14A 僚机。在距离米格机只有 4 海里的地方，AC-204 也发射了一枚 AIM-7M 导弹，终于击中了其中的一架米格-23MF，利比亚飞行员非常麻利的从正在坠落中的飞机中弹射出来。
在僚机攻击得手后，长机 AC-207 做了一个 4.5G 转向,飞到了余下一架米格-23MF 的后方并将其锁定。当飞行员伯纳德少校准备发射 AIM-9L“响尾蛇”导弹时，却听不到熟悉的导弹锁定目标后发出的啸叫声。伯纳德最初以为是导弹故障，于是选择了另外一枚“响尾蛇”，但同样还是没有任何反应。于是他决定选用 AIM-7M 导弹，但两机距离太近同样无法使用。这个时候, 后座的领航员科林斯中校也焦急起来,气急败坏的喊道：“用 Fox 2 ！用Fox 2 ！”正当犹疑之际, 伯纳德少校再次选择了“响尾蛇”，接着试着调校起 AIM-9L 的音效开关来，马上就听到了那熟悉的啸叫声！原来是自己不小心把 AIM-9L 的音效给关掉了，伯纳德立刻在距离利机只有 1.5 海里的地方发射了一枚 AIM-9L 导弹，击中了那架米格-23MF 的发动机尾部。这架利比亚飞机开始拖着黑烟向下坠落，飞行员同样成功弹射出舱。天空中立即恢复了平静，只剩下了两具正在缓缓降落的利比亚飞行员降落伞和两架即将返航的 F-14A，这时候时钟指向了 12 时 04 分。整个空战过程，由 E-2C“鹰眼”预警机的引导算起到击落两架米格-23MF 为止，总共耗时 8 分钟。
空战的消息随即传回了美国本土，各大新闻媒体报道时都使用了这样一个标题“美国海军 VS 利比亚空军 ＝ 4:0 ”。而利比亚政府则强烈谴责了美国的“侵略”行为，并宣称 F-14A 攻击了利比亚两架没有携带武器、正在执行侦察任务的米格-23MF 战斗机。但美国政府随即反驳道，F-14A 上的战术摄像侦察系统 TCS（Tactical Camera System）拍下了两架米格-23MF 携带 AA-7“顶点”导弹的照片，并且利比亚的这两架飞机已经飞出利比亚海岸线几十海里。美国五角大楼还公布了当时长机 AC-207 在空战时的通话录音，该段录音全长七分钟左右，详细记录了当时 AC-207 与米格机的战斗全过程。
米格-23MF 双机与 F-14A 双机空中格斗艺术画
F-14A（AC207）击落米格-23MF 的艺术画
空战后的反思
纯粹从技术层面上看，美国海军取得了一场压倒性的胜利，堪称一次完美的空战。在 1981 年的锡德拉湾空战中，利比亚空军的苏-22M 战斗机还有机会向 F-14A 发射了一枚 AA-2“环礁”导弹，并与 F-14A 进入了近距缠斗。而到了 1989 年，在性能上比苏-22M 先进的米格-23MF 却一点还手的机会都没有，唯一值得骄傲的可能就是成功躲过了最初的两枚 AIM-7 导弹。
虽然 F-14、米格-23 是当时东西方两大阵营设计生产制造的最优秀的两种变后掠翼战斗机，但不可否认两者之间仍然存在着巨大的技术“代差”。F-14“雄猫”战斗机是美国海军的主力重型变后掠翼舰载战斗机，其主要任务是舰队防空、侦察和空中支援等，是一种典型的空优战机。F-14A 于 20 世纪 60 年代末开始研制，1970 年 12 月首飞成功，并于 1972 年 6 月开始交付美国海军使用。而米格-23 则于 1963 年开始设计，1967 年 6 月首飞，1970 年开始装备苏联歼击轰炸航空兵部队。与 F-14A 进行空战的是米格-23MF 型，它是米格-23M 的出口型，性能上两者基本相当。仅从时间上来看，似乎米格-23 占了先机，但事实上它却是一种“迟到”的战斗机。米格-23 是米格-21 的后续机，是苏联在加强前线航空兵战术攻击力量的指导思想下发展而来的，其未来空中作战的主要假想敌是美国 F-4 战斗机。由于在赫鲁晓夫时代极端强调弹道导弹的作用，而忽视了新一代前线歼击机的研制。所以等米格-23 开始服役的时候，已经落后 F-4 战斗机近十年的时间了，而更为可悲的是此时 F-14A 也出现了。同为第二代战斗机的米格-23 与 F-4，前者空战性能占优，后者载弹量大，基本上可以打个平手。但当面对第三代战斗机中的佼佼者 F-14A 时，米格-23 就完全处于下风了。