为执行这一计划，贝京挑选了一批飞行员，而以一名富有作战经验的上尉为头目。队伍组成后，在绝密的情况下，在西奈齐埃翁空军基地进行训练和演习。行动的时间几经改变，最后确定在6月7日下午黄昏前后。6架F-15战机作掩护，8架F-16战斗机进行轰炸。每架轰炸机带两个2000磅的炸弹，八架战机共带16吨弹药。机群沿着约旦和沙特边境低飞。
当编队机群沿沙特-约旦边境飞行时，被沙特雷达发现，沙特方面命令编队报明其身份，以军飞行员用极流利的阿拉伯语回答：“约旦空军，例行训练。”由于以机全部涂上了约旦空军标志，沙特人员信以为真。当约旦雷达站发现时，由于以色列机群以密集队形飞行，在雷达屏幕上呈现出一个大的模糊亮点，很像一架大型民用客机，以色列飞行员又用国际民航常用的英语回答：“民航班机”又一次蒙混过关。当机群飞越沙特西北角时，美军驻沙特基地的一架E-3A空中预警机正在巡逻，由于其侦察的主要方向是海湾，与以军编队相距很远，因而也未能发现以色列机群的飞行方向和偷袭行动。
经过1000公里长途跋涉，突击机群于下午18时30分左右飞抵伊拉克即将要竣工的核工厂的上空。由于以色列飞机来得如此突然，以至担任守卫的伊拉克军方竟茫然不知所措，在核反应堆周围部署的数10门高炮和萨姆-6地对空导弹，完全没有做出反应，附近机场驻扎的歼击机部队也没有准备起飞。以军战机F-15在上空掩护，F-16从2000英尺的高空对目标进行轰炸，在二分钟内将反应堆炸毁。