歌剧行动中 F-16A 挂载了三个副油箱和两枚 Mk.84 907 千克炸弹，翼尖挂两枚响尾蛇
这意味着支援设施和飞机的加油将不得不在该基地进行。但是从埃锡安出发，以色列飞机可以走直线直接穿越沙特阿拉伯领空，这样可以节省燃料。他们还要利用沙特阿拉伯、约旦，最重要的是伊拉克防空网中的“盲点”。伊拉克人在好几年前就知道在他们的雷达网中存在弱点，但却一直没有修补它，因为他们从未想过会从沙特阿拉伯方向遭到袭击。1981 年 6 月 7 日下午 14:00，14 名以色列飞行员爬进了他们的驾驶舱，然后开始在跑道上滑行——不止一名飞行员在最后一分钟交换了飞机，以避免机械故障。虽然北风刮得正强，但飞行编队仍然准点起飞，以色列战斗机顺风起飞，升空后再调整方向。在亚喀巴湾上空，他们无意中飞进了约旦的领空，这是一个潜在的危险，因为在下面的海滩上有几千名游客，而且约旦国王侯赛因的游艇也在他们的下方。侯赛因国王刚好看到以色列飞机从他头上仅仅 730 米的高度掠过，朝着约旦空域直飞而去。
进入沙特阿拉伯领空之后，拉兹中校和纳胡米中校分别率领“串”和“凿子”两个小分队在 60 米的高度飞行。在他们后边是六架 F-15，这六架“鹰”的武器挂架全部挂满，分别挂载着 AIM-7F、AIM-9 L和三个可抛式副油箱，外加 ALQ-119 电子对抗吊舱。在 80 多分钟的时间里，以色列战斗机在内夫德沙漠上空以紧凑的队形飞行，速度 0.7 马赫，完全无线电静默。当副油箱内的油用光后，以色列战斗机才将它们抛到沙漠中特别选择的地点，以便不留痕迹，也不会引起敌人的注意。
以军编队示意图
越过沙特阿拉伯边境进入伊拉克之后，以色列编队提速到 0.8 马赫，在距离巴格达 40 千米的位置 F-15 打开了它们的雷达，搜索有可能出现的伊拉克拦截战斗机。六架“鹰”分成三个双机编队，分别在最近的伊拉克空军机场上空盘旋监视，第一编队负责哈巴尼亚（塔穆兹）和阿尔-塔卡杜姆基地，第二编队负责巴格达的阿尔-摩萨纳和阿尔-拉希德基地，第三编队则在萨尔曼.帕克基地附近巡逻。
歌剧行动以色列战机来回航线
同时，两个 F-16 分队再一次加速并爬升到 3,000 米的高度以寻找目标。经过短暂的目视搜索后，他们看到了反应堆的大圆顶，接着两个分队分离开保持一定的距离。伊拉克人没有机会做出反应，因为图瓦萨的防空体系必须要依靠防空军中央司令部的激活命令和目标鉴别。首先必须发现并追踪攻击者，然后呼叫巴格达，请求得到开火命令！即便没有延迟，整个过程也需要两到三分钟的时间。
以色列人的攻击战术
此时，拉兹中校以 600 节的速度向目标做 35 度角的俯冲，从 3,500 英尺的高度扔下了两枚 Mk.84 炸弹。炸弹击破了大圆顶，使反应堆发生了爆炸。接着另外三架 F-16 以五秒钟的间隔向目标扔下了炸弹，当轮到“凿子”攻击时，这四位飞行员只能向爆炸的烟雾投下炸弹了。
以色列 F-16 HUD 照片，可以看到反应堆的圆顶
所有的 F-16 都做了艰难的拉起动作，此时伊拉克的防空炮火终于开火了，但为时已晚。轻装的以色列战斗机向西加速飞去。在他们投下的 16 枚炸弹中，有 12 枚直接命中了目标，两枚炸弹击穿了反应堆的地下室，但却没有爆炸。在短短的 45 秒内，图瓦萨的塔穆兹-1 反应堆就被完全摧毁了。
参加歌剧行动的飞行员归来后合影留念
拉兹中校将攻击的结果用密码传给了特拉维夫的控制中心，然后他带领着编队爬升到 12,000 米的高度，直接穿越约旦领空朝以色列飞去。编队几乎肯定被伊拉克、约旦、叙利亚和沙特阿拉伯的雷达所发现，但是以色列战斗机却没有遭到导弹或者战斗机的打搅。皇家约旦空军的飞行控制中心得到了以色列飞机正从伊拉克返航的警报，但他们却不愿卷入事态，于是召回了在附近巡逻的两架幻影 F1。此时正有一架格鲁曼 E-2C“鹰眼”、一架波音-707 电子干扰/指挥飞机、至少一架波音-707 加油机和两个分队的四架 F-15“鹰”正等在以色列上空，以便在袭击编队返航遇到麻烦的时候提供帮助。所有的一切都按照计划完美实施，以色列战斗机最终安全地降落。
参加歌剧行动的 F-16 在机鼻绘上了战绩标记
由于伊朗的“奇袭 H-3 基地”以及以色列的“歌剧行动”，伊拉克西部防空区司令、伊拉克空军防空司令法克里.侯赛因.贾贝尔上校以及所有他麾下的军衔在少校以上军官都因为失职而被处决。另有 23 名伊拉克空军军官和飞行员被送进监狱。
对图瓦萨的成功袭击是一次计划、准备、实施阶段都堪称完美的战例。以色列战斗机摧毁了塔穆兹的反应堆，伊朗战斗机又摧毁了研究设施，这使伊拉克的核武器研制进程推迟了十年之久。虽然巴西于 1981 年按照协议交付了铀，而法国在与巴格达进行了舵轮谈判后终于又开始建设一个新的反应堆，但伊拉克的独裁者终于没能及时地开发出核炸弹来对付伊朗或者以色列，以及后来的海湾国家联盟。
塔穆兹反应堆被毁后一直未重建
虽然以色列和伊朗对伊拉克核设施的袭击闻名遐尔，但在最近 20 年中，对敌国核设施发动攻击次数最多的却是伊拉克空军。在 1983 年至 1988 年之间，伊拉克空军对伊朗布什尔核反应堆的建筑实施了不下七次袭击。这些行动大多发生在夜里，结果摧毁或报废了该处核设施的很大一部分区域，这也使两伊战争成为人类历史上第一场——希望也是最后一场——双方均袭击过对方核设施的战争。
伊朗布什尔核反应堆
首次有迹象表明“伊拉克正酝酿着什么”是在 1983 年，次年，叙利亚的情报部门通知德黑兰说伊拉克飞行员开始训练 AM.39“飞鱼”攻击模式，并开始使用这种法制反舰导弹攻击模拟的陆地目标。伊朗人并不确定这样的训练目的何在，伊朗伊斯兰共和国空军的最高指挥部认为这“仅仅是”通常的反舰导弹训练，目的是为了袭击在波斯湾的的伊朗油轮。
1984 年 3 月 24 日，出乎伊朗的意料之外，布什尔核反应堆突然遭到了两枚 AM.39 导弹的攻击，这两枚导弹是由法国于 1983 年租给伊拉克的五架“超军旗”攻击机中的两架发射的，这次袭击的行动代号是“布景升降机”。袭击造成的损失可以忽略不计，而这件事很快也就被遗忘了。1985 年 2 月 12 日，伊拉克人又来了，他们再次出动了两架“超军旗”，两架攻击机分别在 50 千米的距离上发射了一枚“飞鱼”。其中一枚导弹击中了距离反应堆 100 米的地面，对一些辅助设施造成了轻微的损伤并炸死了一名警卫。伊朗伊斯兰共和国空军称他们的防空力量和战斗机防空部队对这次威胁迅速地作出了反应，拦截了伊拉克攻击机，并迫使它们在不成熟的时机下发射了导弹。