英国海军地中海舰队使用航母舰载航空兵，于1940年11月11日，对意大利海军基地塔兰托进行一次突然袭击。塔兰托位于意大利长靴状半岛的跟部，是意海军最重要的一个基地。这里自然条件优越，港湾三面为陆岸环抱，水域宽阔，有内外两个港区。港湾设施较完善，拥有为各种舰艇服务所需要的设备，可供各种军舰停泊。塔兰托基地集中了意海军的主要舰艇部队，开战时，常驻有战列舰4艘、重巡洋舰3艘、轻巡洋舰5艘、驱逐舰16艘、潜艇21艘、护卫舰4艘、高速鱼雷艇8艘，以及其他海军舰艇多艘。意海军依托该基地，掌握着地中海中部海域的制海权。海军兵力在岸基航空兵的支援下，可破坏英国在地中海的海上交通线，并对英地中海舰队构成严重威胁。
为此，早在战争爆发之前，前任英地中海舰队司令庞德海军上将就曾提出使用海军航空兵袭击塔兰托的设想。在安德鲁·坎宁安海军上将接任地中海舰队司令一职之后，根据战局发展的需要，便制定了对塔兰托进行袭击的周详计划。袭击时间原定于1940年10月21日，后因发现诺兰托有拦阻气球和防雷同，加上“鹰”号航空母舰因事故不能参战，就改为11月11日夜，利用月夜实施袭击。
参战部队编成5个兵力群。即突击群、掩护群、侦察群、佯动群和战果扩大群。各兵力群的编成和任务区分是：
1.突击群：由新型航空母舰“光辉”号和担任警戒的4艘巡洋舰、艘驱逐舰组成。突击任务由21架“剑鱼”式舰载机担任。主要突击目标是停泊在塔兰托外港的战列舰。舰载机分为2个攻击波。第一攻击波编有飞机12架，其中鱼雷机6架，每架飞机挂装磁性引信鱼雷1条；轰炸机4架，每架飞机挂装炸弹6枚；照明机2架，每架飞机除挂装4枚炸弹外，还携带照明弹16枚。第二攻击波编有飞机9架，其中鱼雷机5架，轰炸机2架，照明机2架。上述2个机波分别归威廉森海军少校和黑尔海军少校指挥。
2.掩护群：由2艘战列舰、2艘巡洋舰和12艘驱逐舰组成，配置在塔兰托与突击群之间的水域，以截击驶离基地的意大利舰队。
3.侦察群：由驻马耳他岛的岸基航空兵组成，任务是对塔兰托基地实施不间断的侦察，及时提供情报，以保障突击群战斗行动的成功。
4.佯动群：由3艘巡洋舰和28％驱逐舰组成，代号为X部队，任务是在11日夜去袭击奥特朗托海峡的意海上运输船队。
5.战果扩大群：由驻希腊机场的轰炸航空兵组成，任务是在突击群行动后的第二天，去摧毁塔兰托船坞。
在一切战斗准备就绪之后，11月6日13时，坎宁安海军上将乘坐战列舰“沃斯派特”号，率领庞大的地中海舰队从亚历山大港起航，一路向西挺进。编队中有战列舰“勇士”号、“马来亚”号、“拉米伊”号；航空母舰“光辉”号，巡洋舰“格洛斯特”号和“约克”号，以及由数艘驱逐舰组成的护航兵力。为麻痹意海军，在地中海舰队出航前后，英海军加强了地中海东部以及南北之间的海上航运。
当时，有4个运输船队几乎同时出发，而且另有一支参战的舰艇部队驶离直布罗陀向马耳他方向航行，准备与地中海舰队会合，然后开赴作战海域。
8日中午，某舰队到达克里特岛与马耳他之间时，被1架意侦察机发现。12时30分，有1架意侦察机飞抵英地中海舰队上空，但被“光辉”号航空母舰的战斗机驱走。15时20分，又有1架意侦察机出现，再次被驱走。约1小时后，7架意轰炸机来袭，遭到“光辉”号舰载战斗机的拦击，被击落2架，其余5架匆忙扔下炸弹逃之夭夭。
9日9时，英战列舰“拉米伊”号在3艘驱逐舰掩护下脱离舰队，护送一支护航运输队前往马耳他岛。舰队其余兵力前往马耳他岛东南约100英里处占领掩护阵位。巡洋舰则奉命向北开进，进行搜索。
10日10时，来自直布罗陀的英战列舰“巴汉姆”号、巡洋舰“伯威克”号和“格拉斯哥”号同地中海舰队会合。约12时，英舰队位于马耳他岛以西约40英里处。13时30分，10架意大利轰炸机分为2个机群，从4200米的高度对英舰实施攻击，投掷炸弹25枚，无一命中。“光辉”号航母的战斗机立即起飞迎战，意机被击伤1架，其余被驱走。
此后，为迷惑意方，坎宁安将军命令舰队向亚历山大港方向航行。11日中午，英舰队又折回马耳他岛与克里特岛之间的集结水域，然后向东北方向的作战海域前进。13时10分，由威佩尔海军中将指挥的佯动群在北纬36°1′，东经18°30′的海域脱离舰队，前往奥特朗托海峡。18时，由“光辉”号航空母舰及其警戒舰艇组成的突击群在扎金索斯岛以西海域脱离舰队主力，向克法利尼亚岛前进，准备发起攻击。
在塔兰托遭到英机空袭前，意侦察机虽发现了英舰队，但没有真切查明敌情。意海军当局虽察觉英舰队来袭的一些端倪，但判断有误，未能采取果断的防范措施，致使英地中海舰队的空袭得以实现。
11日18时，英舰载航空兵司令斯特海军少将下达战斗命令。19时45分，“光辉”号航空母舰在巡洋舰“格洛斯特”号、“伯威克”号、“格拉斯哥”号、“约克”号和4艘驱逐舰的护航下，开始增速至28节。20时30分，在距离塔兰托港约279公里处，第一攻击波12架“剑鱼”式飞机，组成4个“V”字形飞行小组，飞入云层，航速每小时约75海里，高度2286米。飞行指挥官威廉森少校率领突击机群向北飞越塔兰托湾。2架照明机进入港区上空后，由南向北投下带降落伞的照明弹，为鱼雷机、轰炸机对港内目标进行攻击创造了条件。4架轰炸机以内港的驱逐舰与巡洋舰为突击目标，采取小角度俯冲进行低空投雷。23时35分，第一攻击波的最后1架飞机撤出战斗，准备返回航空母舰。
大约在第一攻击波起飞后的1个小时，即21时20分，“光辉”号再次迎风增速，发送第二攻击波9架飞机在黑尔海军少校指挥下开始出击。起飞后20分钟，代号为15的轰炸机因故障返回，其余8架飞机按预定计划飞临塔兰托港，实施袭击。5架鱼雷机投射鱼雷5条，有1条命中目标。第二次突击中，有1架飞机被意高射炮火击落。
12日1时，“光辉”号到达回收舰载机的Y阵位，以21节航速迎风航行。1时12分，14C飞机首先着舰。接着，第一攻击波的其余飞机相继降落。2时正，第二攻击波的7架飞机也开始着舰。11月12日拂晓，在驱逐舰的护航下，“光辉”号航空母舰与战列舰“沃斯派特”号、“马来亚”号会合，然后高速返航，驶向亚历山大港。
英地中海舰队以舰载航空兵对塔兰托的突袭，开创了使用航母舰载机突袭敌国海军基地，并取得完全胜利的先例。英海军仅以消耗11条鱼雷、少量炸弹和损失2架飞机的代价，换取了击沉意战列舰1艘、重创2艘、击伤巡洋舰和辅助船各2艘的胜利。此外，还破坏了意水上机场和油库。自此之后，意海军的大型军舰便离开了塔兰托基地，而转移到那不勒斯港。这对英海军夺取地中海中部水域的制海权和保护英国在该海区的海上交通线是非常有利的。