Sau cuộc tìm kiếm có hệ thống những người còn sống sót, các công việc trục vớt được bắt đầu. Sĩ quan chỉ huy hậu cần của Hạm đội Thái Bình Dương, Đại tá Hải quân Homer N. Wallin, người chuẩn bị đi đến Massawa nhằm giúp người Anh dọn sạch các con tàu Đức và Italy bị đánh đắm tại đây, lập tức được giữ lại để chỉ huy các công việc trục vớt.[104]

Chung quanh Trân Châu Cảng, thợ lặn của hải quân (trên bờ và trên các tàu vận chuyển), xưởng tàu và các nhà thầu tư nhân (Pacific Bridge và các hãng khác) bắt đầu công việc với các con tàu có thể nổi trở lại. Họ vá các lỗ thủng, dọn sạch các mảnh vỡ, và bơm nước ra khỏi tàu. Các thợ lặn hải quân làm việc bên trong các con tàu bị hư hỏng. Trong vòng sáu tháng, năm chiếc thiết giáp hạm và hai tàu tuần dương đã được vá các lỗ thủng hay trục vớt để có thể đưa vào các xưởng tàu ở Trân Châu Cảng hoặc đất liền sửa chữa triệt để.

Các hoạt động trục vớt khẩn trương được tiếp tục trong một năm sau đó, tốn kém tổng cộng 20.000 giờ lao động dưới nước.[105] Oklahoma, cho dù được vớt lên thành công, không bao giờ được sửa chữa. Arizona và chiếc tàu mục tiêu giả Utah bị hư hại nặng nề đến mức không được vớt lên, nhưng nhiều vũ khí và thiết bị của chúng được tháo ra để sử dụng trên những con tàu khác. Ngày nay, xác của hai con tàu này vẫn còn lại nơi chúng bị đắm,[106] với Arizona trở thành một bảo tàng chiến tranh.