九七艦攻の名を永遠に歴史へ刻み込んだのが、1941年の真珠湾攻撃 経緯と戦果です。攻撃隊総指揮官であった淵田美津雄搭乗機（赤色の垂直尾翼に「AI-301」の識別標識を描いた空母赤城所属機）の後部座席から発信された奇襲成功の暗号電信「トラトラトラ（ワレ奇襲ニ成功セリ）」は、まさにこの機体の操縦席から世界へ打電されました。
当時、水深わずか12メートル前後という真珠湾の浅い海底では、投下した航空魚雷が海底の泥に突き刺さってしまうため、航空雷撃は物理的に不可能と米軍は信じ切っていました。しかし日本海軍は、木製安定板を装着した九一式航空魚雷を極限の低高度（高度十数メートル）・低速度で正確に海面へ滑り込ませるという超人的な戦術を実用化させます。
真珠湾に突入した九七艦攻雷撃隊40機は、米太平洋艦隊の戦艦列に向けて魚雷を発射し、驚異的な命中率を記録。さらに水平爆撃隊として出撃した約50機の九七艦攻は、長門型戦艦の40センチ主砲弾を改造した「九九式八十番五号爆弾（800kg徹甲爆弾）」を高度3,000メートルから精密投下し、米戦艦アリゾナの火薬庫を貫通・大爆発させました。大艦巨砲主義の終焉と航空主兵時代の到来を、九七艦攻の実力が見せつけた瞬間でした。
