Sự kiện Vịnh Bắc Bộ lần thứ hai đã được tuyên bố bởi Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ, xảy ra vào ngày 4 tháng 8 năm 1964, như là một trận hải chiến. Nhưng thực sự không có tàu ngư lôi của miền Bắc tấn công, thay vào đó chúng có thể là "Tonkin Ghosts" ("Những bóng ma vịnh Bắc Bộ", tức là các tín hiệu radar lỗi)[10].

Năm 1995 Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã công nhận trận đánh ngày 2 tháng 8 là có thật, nhưng ông phủ nhận sự tồn tại của vụ tấn công ngày 4 tháng 8. Ông tin rằng hôm đó tàu chiến Mỹ đã cố ý khiêu khích một cuộc tấn công để tổng thống Johnson có cớ để leo thang chiến tranh[11].

Trong một cuốn băng thu âm được giải mật năm 2001, tổng thống Lyndon B. Johnson thừa nhận rằng vụ thứ hai trong sự kiện Vịnh Bắc Bộ chưa hề xảy ra[12].

Các nghiên cứu sau này, trong đó có một báo cáo năm 2005 của Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ khẳng định cuộc tấn công thứ hai đã không xảy ra. Báo cáo này cũng đã cố gắng xua đi giả thuyết từ lâu rằng các thành viên của nội các tổng thống Lyndon B. Johnson đã cố tình nói dối về bản chất của sự kiện này[13].

Đầu tháng 1 năm 2008, Hiệp hội các nhà khoa học Hoa Kỳ (FAS) cho biết Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ đã giải mật bản báo cáo Spartans in Darkness[14] trong đó khẳng định Hải quân Nhân dân Việt Nam không hề tấn công tàu chiến Hoa Kỳ trong đêm 4 tháng 8 năm 1964[15][16].

Để dọn đường dư luận và kêu gọi sự ủng hộ của lưỡng viện Quốc hội, Hoa Kỳ, Tổng thống Johnson và Bộ trưởng Quốc phòng McNamara đã để cho Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ (NSA) cố tình dịch sai các bản dịch các tài liệu tình báo từ tiếng Việt ra tiếng Anh. Hơn nữa, báo cáo không đề cập tới cuộc giao chiến ngày 02-08 (Hoa Kỳ xâm phạm hải phận Việt Nam) mà chỉ đề cập tới cuộc giao chiến "trong tưởng tượng" ngày 04-08[17]