OPERASI DIMULAI
Setelah misi pelatihan selesai IAF mulai menetapkan tanggal. Dari empat tanggal yang dipilih tiga di antaranya batal. Operasi semula akan digelar pada Minggu 10 Mei 1981. Pilot sudah naik ke pesawat tetapi dibatalkan karean khawatir beberapa karyawan Prancis masih berada di pabrik di Irak.
Akhirnya pada 7 Juni 1981 jam 15.55 waktu setempat Operasi Opera diluncurkan. Delapan F-16, dari Skadron 117 dan 110 yang berbasis di Ramat David lepas landas dari Etzion dikawal oleh enam F-15 sementara E-2C Hawkeye ditugasi sebagai kontrol peringatan diri. Beberapa CH-53 yang bertugas sebagai pasukan evakuasi juga dikerahkan di dekat perbatasan.
F-16 ini dipersenjatai dengan dua 2000 Mk. 84, dua AIM-9J Sidewinder, dua 370 gal. Mereka juga membawa tangki eksternal di bawah sayap dan satu tangki 300 di bawah perut pesawat.
Jet Israel terbang lebih dari 600 mil di langit tiga negara yang sebenarnya menjadi musuh mereka yakni Arab, Jordan dan Irak sendiri. Ketika berangkat mereka melintasi langit bagian utara Arab Saudi, untuk menghindari radar, F-16 terbang rendah antara 150 dan 300 kaki.
Pada pukul 17.35 dengan matahari di belakang mereka akan menyulitkan setiap upaya mencegat. Pesawat tiba di atas target. Sebelum melepaskan bom mereka F-16 menyalakan afterburner di jarak sekitar 12,5 kilometer dari pembangkit nuklir dan naik ke ketinggian 8.000 ft dan kemudian meluncur ke bawah dengan kecepatan 600 knots serta melepaskan rudal Mk 84S ketika berada di ketinggian 3.500 kaki.
Senjata-senjata dilepaskan pada target dengan dua gelombang masing-masing oleh empat Falcons. Beberapa misil meleset tetapi misil lain dapat menghancurkan target.
Para penyerang tetap di situs reaktor selama kurang dari dua menit. Tidak ada perlawanan berarti kecuali dari sebuah senjata AAA yang tidak efisien dan beberapa SAM juga sempat diluncurkan Irak tetapi semua meleset.
Saat perjalanan pulang, para Fighting Falcon naik ke 40.000 kaki untuk menghemat bahan bakar dan terbang di atas Jordan. Namun Jordan tidak melakukan tindakan apapun.
Satu F-15 dan satu F-16 dialihkan dari rute yang direncanakan untuk mempersulit setiap upaya mencegat. Sementara semua pesawat mendarat di Etzion setelah 3 jam misi. Tidak ada pesawat rusak.