В июле 1964 года Пентагон и ЦРУ определили, что наземные атаки в соответствии с Оперативным планом 34A, которые начались шесть месяцев назад, представляли собой ряд бессмысленных булавочных уколов, как и предупреждал Маккоун. Соединенные Штаты усилили атаки коммандос на море под руководством Такера Гугельмана, видавшего виды морского волка, который много лет спустя станет последним американцем, погибшим во Вьетнаме. Чтобы укрепить его силы, Вашингтон усилил контроль за Северным Вьетнамом. Военно-морской флот запустил программу подслушивания зашифрованных линий связи противника – выражаясь техническим языком, программу радиотехнической разведки, или СИГИНТ/SIGINT – в операции под кодовым названием «Десото». Эти миссии начались с «черного ящика» размером с грузовой контейнер, который был прикреплен к палубе эскадренного миноносца, недалеко от берегов Вьетнама. Каждый прибор был напичкан антеннами и мониторами, которыми управлял по меньшей мере с десяток офицеров Группы безопасности ВМС. Они подслушивали и записывали переговоры северовьетнамских военных, а собранные данные расшифровывались и переводились Агентством национальной безопасности.
Объединенный комитет начальников штабов отправил корабль военно-морского флота США «Мэддокс» под командованием капитана Джона Херрика, с приказом «стимулировать и зафиксировать» реакцию Северного Вьетнама на рейды коммандос. У «Мэддокса» было указание держаться на расстоянии 8 морских миль от материка и 4 миль от прибрежных островов Северного Вьетнама в Тонкинском заливе. Соединенные Штаты не признавали принятого во Вьетнаме двенадцатимильного ограничения. В ночь на 1 августа 1964 года «Мэддокс» управлял атакой на остров Хон-Ми, неподалеку от центрального побережья Северного Вьетнама в Тонкинском заливе. Потом американцы наблюдали за контратакой «северных» с применением патрульных катеров советского производства, вооруженных торпедами и пулеметами.
В полдень 2 августа наблюдатели на «Мэддоксе» обнаружили приближение трех вьетнамских катеров. Капитан Херрик отправил срочное донесение коллегам из 7-го флота, сообщив, что в случае необходимости откроет огонь. Он попросил выслать ему на помощь эсминец «Тернер Джой» и реактивные истребители с авианосца «Тикондерога»
3 августа президент Джонсон заявил, что американское патрулирование в Тонкинском заливе продолжится, а Государственный департамент проинформировал, что направил первую дипломатическую ноту в Ханой, предупреждая о «серьезных последствиях» «дальнейших неспровоцированных военных действий». В тот же час была приведена в действие еще одна провокационная миссия Плана 34A по выведению из строя радиолокационной станции к северу от побережья Северного Вьетнама, на острове Хон-Матт.
Затем, бурной ночью 4 августа, капитаны американских эсминцев из состава 7-го флота, а также их руководители в Пентагоне получили срочное сообщение от береговых операторов СИГИНТа: три патрульных судна Северного Вьетнама, с которыми произошло столкновение у острова Хон-Мень 2 августа, легли на обратный курс. В Вашингтоне Роберт Макнамара позвонил президенту. В 22:00 в Тонкинском заливе и соответственно в 10:00 утра по вашингтонскому времени
Радиометристы и акустики на борту «Мэддокса» и авианосца «Тернер Джой» сообщили о замеченных ночью неясных силуэтах в море. Их капитаны тут же приказали открыть огонь. В отчете Агентства национальной безопасности, рассекреченном в 2005 году, описано, как «два эсминца метались в темных водах Тонкинского залива, а «Тернер Джой» выпустил в панике свыше 300 снарядов», при этом оба судна совершали безумные маневры уклонения. «Именно такое перемещение американских военных кораблей и спровоцировало дополнительные донесения акустиков о якобы выпущенных торпедах». Выходит, они неистово палили по собственным теням…
Президент немедленно приказал той же ночью нанести воздушный удар по военно-морским базам Северного Вьетнама.
Примерно через час капитан Херрик сообщил: «ВСЕ ПРЕДПРИНЯТЫЕ ДЕЙСТВИЯ ОСТАВЛЯЮТ МНОГО СОМНЕНИЙ». Полтора часа спустя в Вашингтоне эти сомнения рассеялись. Агентство национальной безопасности сообщило министру обороны и президенту Соединенных Штатов, что перехвачено официальное донесение от северовьетнамских ВМС: «ПОТЕРЯНЫ ДВА СУДНА. С ОСТАЛЬНЫМИ ВСЕ В ПОРЯДКЕ».