美国对伊朗核设施的打击始于欺敌，一队向西飞行的B-2轰炸机引起了注意，其实这是佯攻；同时向东飞的隐形轰炸机和部署在中东潜舰，则准备发动攻击。
华尔街日报报导，美东时间周六一早，飞行追踪网站捕获到大批B-2轰炸机从密苏里州空军基地起飞，向西飞越太平洋，其实这是欺敌动作。国防官员说，几乎在同一时间，另一组B-2轰炸机悄悄向东飞越大西洋，准备攻击伊朗最重要的核设施。
在轰炸机抵达伊朗时，部署在中东的潜舰发射战斧巡弋飞弹，攻击其他关键核设施，也使美国B-2轰炸机能够更快地飞越伊朗，并降低被发现的风险。潜舰发射飞弹时机，也有助于隐藏此次轰炸任务。
在过去几天里，川普表示，他将需要最多两周时间来决定是否发动攻击，以便让外交手段有机会发挥作用。官员们周六早上表示，川普讲的时候，确实还没有下达准备B-2袭击的命令。这些演习和通信的最终效果是给人留下「伊朗在炸弹袭击前有更多时间」的印象。
「确实是欺敌，」一位国防官员谈到向西佯攻，掩护运行攻击的轰炸机时说道，出其不意的效果至关重要。”
川普于美东时间周六下午在位于新泽西州的私人俱乐部下达了最终行动命令。一位高级政府官员在谈到总统下达命令的时间时表示：「目标是制造一种所有人都意想不到的局面。」五角大厦周日上午在华盛顿的简报会上证实了这一欺敌的细节，称当一组B-2轰炸机向西飞行时，另一组B-2轰炸机悄悄分离，向东飞行，袭击伊朗。
此次行动代号「午夜铁锤」，美军派出七架B-2「幽灵」匿踪轰炸机，20日晚间从美国本土的密苏里州怀特曼空军基地起飞，不间断地续航18个小时并在空中加油数次后到位投弹。
川普周六晚间说，「今晚我可以向全世界报告，这次袭击是一次辉煌的军事胜利。伊朗关键的核浓缩设施已被彻底摧毁，」伊朗当局证实三处核设施遭到轰炸，但伊朗官媒表示，三处设施「未遭受重大损害，因为关键材料早已撤出」。且遇袭后现场未侦测到放射性物质。
美国轰炸机携带GBU-57巨型钻地炸弹，这是一种能够摧毁地下加固目标的美国地堡克星。国防官员表示，其中12枚投向福尔多，另2枚投向纳坦兹，同时从潜舰向纳坦兹和伊斯法罕发射了战斧巡航飞弹。
这是GBU-57首次在战场使用。美国生产了大约20枚这种巨型炸弹。这次美军空袭是伊朗在这场持续一周的冲突中第二波遭到攻击，伊朗可能至少在某种程度上被外交谈判误导。以色列首次空袭发生在美伊官员即将在阿曼举行第六轮核谈判的几天前。
伊朗外交部长阿拉奇抱怨最近的袭击中存在欺骗行为。阿拉奇在土耳其伊斯坦堡对记者说，「我们当时正在谈判中」。他提到川普政府时说：「我认为他们已经证明自己不善于外交，只懂威胁和武力，这非常令人遗憾。」
代表福尔多所在地库姆地区的伊朗国会议员莱希表示，美军攻击仅触及「表面」。沙特阿拉伯的核子与放射管理委员会表示，美国空袭伊朗核子设施后，沙国与邻近波斯湾国家「未侦测到任何放射性影响」。半岛电视台指出，相关说法显示，伊朗当局可能早在轰炸发生前，便已将浓缩铀从设施中转移。