Chẳng bên nào có đủ thời gian xả hơi sau những cuộc không chiến ngày 10-05. Chỉ chưa đầy 24 giờ sau, các phi công của Trung đoàn 927 lại tiếp tục xuất kích chặn đánh một đội hình 24 chiếc máy bay của Không quân Mĩ vào tập kích sân bay Bạch Mai vào hồi 14 giờ 30 phút. Tám chiếc cường kích Mĩ tách đội hình lao vào bắn phá các trận địa tên lửa phòng không bảo vệ sân bay, trong khi đó 2 tốp với mỗi tốp 4 chiếc được phái đi phong tỏa các sân bay Nội Bài, Ba Vì và Hòa Lạc.
Biên đội Ngô Văn Phú – Ngô Duy Thư cất cánh từ sân bay Nội Bài, tới độ cao 500 mét thì vòng về phía nam để chặn kích đội hình máy bay địch đang bay vào Hà Nội. Vào phút bay thứ 3, phi công Ngô Duy Thư phát hiện một chiếc máy bay Mĩ đang bay đơn ở cự li 5 km. Sở chỉ huy lệnh cho vứt thùng dầu phụ. Trong khi tốp Mig-21 tăng tốc độ, số 1 đã phát hiện được một biên đội 4 chiếc máy bay Mĩ khác đang bay ở độ cao 7000 mét và cự li 15 km. Tốp tiêm kích Bắc Việt bám sát nhau vòng sang phải để vào tiếp cận tốp máy bay Mĩ mà lúc này được xác định là loại “Thần sấm”. Phi công Ngô Duy Thư phóng tên lửa từ cự li 1500 mét bắn rơi chiếc F-105G có số đuôi 62-4424 thuộc Phi đội chế áp ra đa 17 Liên đội không quân chiến thuật số 388.
Viên thiếu tá phi công William H. Talley lái chiếc “Thần sấm” này nhớ lại:
- Tôi đang bay vòng theo hướng tây nam tới cách Hà Nội khoảng 25 dặm thì bị trúng tên lửa do phi công Mig-21 phóng. Tôi nhảy dù xuống một sườn núi và nằm chờ phân đội tìm cứu tới cứu. Do phân đội này chỉ hoạt động khi trời sáng trong khi tôi lại nhảy dù tiếp đất vào buổi tối, nên khi họ tới hiện trường nơi chiếc “Thần sấm” bị bắn rơi thì tôi đã bị bắt làm tù binh. Trực thăng tìm cứu vào bốc được viên sĩ quan điều khiển vũ khí của tôi, nhưng rối tới lượt nó lại bị MiG bắn rơi. Viên sĩ quan điều khiển vũ khí bị bắt lại rồi sau này được trao trả cùng chúng tôi vào ngày 28-03-1973.
Khi thoát li, Ngô Duy Thư lại bắt ngay được vào sau phía trên bên phải một chiếc “Thần sấm” khác, nhưng do cự li quá gần (dưới 600 mét) nên không phóng được tên lửa. Sở chỉ huy lệnh cho Ngô Duy Thư thoát li không chiến và quay về sân bay Nội Bài hạ cánh.
Trong khi đó số 1 Ngô Văn Phú đang vào công kích tốp “Con ma” thuộc Phi đội 555 Liên đội không quân chiến thuật số 432 làm nhiệm vụ bay hộ tống cho đám cường kích “Thần sấm”. Phú phóng loạt cả 2 tên lửa từ cự li 1500 mét trúng chiếc F-4D có số đuôi 66-0230. Tổ bay của chiếc “Con ma” nhảy dù và bị bắt ngay khi tiếp đất. Viên trung tá phi công Joseph W. Kittinger lái chiếc “Con ma” này trước đó đã từng hạ được 1 Mig-21 vào ngày 01-03-1972.
Ba chiếc “Con ma” còn lại lao vào xâu xé chiếc MiG đơn độc khiến nó không còn cơ hội tránh né tên lửa và đã trúng đạn. Chiếc MiG bị bắn hạ cuối cùng đã chẳng được ghi công cụ thể cho chiếc “Con ma” nào trong đám trên, vì việc định rõ quả tên lửa trúng đích được phóng đi từ chiếc “Con ma” nào là điều không thể khi cả ba chiếc đều cùng lúc phóng tên lửa túi bụi vào mục tiêu.