巴比倫行動

以色列的外交行动

伊拉克的核计划使一向与阿拉伯国家对抗的以色列深感不安，担心伊拉克成功发展核武器，会对以色列构成威胁，特别是以国战略腹地狭小，一旦遇到核打击会是毁灭性的。
伊拉克指他们只会把核能用在和平用途，当时伊拉克已经签署不扩散核武器条约，而且该核反应堆是符合国际原子能机构的规定的。可是法国在与伊拉克签署的协议当中同意供应高纯度，武器等级的浓缩铀原料，使得以色列的专家仍然担心伊拉克会利用核反应堆生产可制造核武的钚，即使是正当且最好的情况下，伊拉克的工程师还是会掌握核子物理的相关诀窍。
以色列首先从外交途径希望化解核危机，以色列外长摩西·达扬（Moshe Dayan）先后跟意大利、法国和美国的官员谈判，但以色列无法证明伊拉克将会把核反应堆用作军事用途。以色列的外交行动随后失败，然而这并没有阻止以色列的企图心。

军事行动

以色列采取的行动包括情报人员破坏尚未运出法国的各项设备与原料，以及利用军事力量摧毁这个反应堆。在考虑到两国之间的地理位置以及以色列本身的军事力量，空中攻击成为唯一可采用的方式。
根据以色列搜集到的情报显示，此核反应堆计划在1981年7月14日伊拉克国庆日启用，由于担心启动之后的反应堆在轰炸下会散布严重污染环境的残骸碎片，以色列总理梅纳赫姆·贝京决定在它启用前实施一次外科手术式打击，摧毁核反应堆。但是这个行动在以色列政府高层核心引发非常大的争议，无法妥协的意见与政治之间的冲突，几乎导致这个行动在尚未开始计划前就被终止。

意外的礼物

决定空中攻击行动之后，以色列空军接下来需要提出实际的计划。首先面临的问题是要用什么飞机执行这个任务。A-4攻击机与幼狮战斗机因为航程与航电的关系，马上就被踢出考虑名单。F-4的航程非常勉强，而且一架飞机需要两位成员，如果发生损失下的代价太大。当时最新锐的F-15战斗机使用的F100涡轮扇发动机可靠性欠佳，虽然具有投掷核子炸弹的能力，在航程上如果没有适型油箱（CFT）的配合，也无法低空来回飞行。可是要美国出售这个油箱会引发更多的猜疑，以色列空军在防御领空上不会需要这么大的航程。
促成以色列跨出任务的第一步是一项来自伊朗的意外礼物。1979年伊朗爆发政变，接着与美国的关系直转而下，在政变发生之前，伊朗已经提出向美国购买F-16A战斗机的意愿，政变发生之后，已经有8架飞机进入最后组装阶段可是买方却消失了，为了要解决这些无主的飞机，美国国防部询问以色列是否愿意接手，正在为任务机种伤脑筋的以色列空军总司令非常兴奋这个意想不到的发展，沉重的炸弹可以留给F-16负责载运，F-15轻装护航使飞行距离大大增加，整趟任务就不必进行高风险的空中加油，任务终于迈出重要的第一步。

行动部署

以色列空军挑选了12名飞行员，分成3批于1980年2月开始前往美国接受F-16的训练，这一批飞行员当中将取8位加上两后备组成攻击队伍，但是稍后并未前往美国一同受训，身份上资深且富有传奇性的伊夫塔赫·斯派克特坚持一定要在中途加入攻击队伍，并且越级不断向以色列参谋总长游说，最后空军总司令在无可奈何下将原先预定的拉尼·法尔克（Rani Falk）转为后备组员而平息这个纷争。
除了利用情报人员取得反应堆的相关资料以外，以色列还需要有关地区的卫星照片与反应堆外墙强度的资料。美国虽然提供以色列卫星照片，但是对于提供的地区范围有严格的限制，伊拉克附近根本是在提供的范围以外。以色列试图透过多种管道都无法顺利取得照片，后来是利用美国中央情报局内部对以色列情势同情的人士提供的管道取得他们需要的高分辨率照片。
有关反应堆外墙的强度以及所需要使用的弹药种类与数量的问题，就算是以模拟的方式也无法得到令人满意的结果。于是以色列派出Joseph Kivity和Joseph Saltovitz两位教授前往美国核能管理委员会（Nuclear Regulatory Commission）的代表讨论，他们很巧妙的说明为了防范日后恐怖份子对以色列的反应堆进行破坏，他们需要知道一些相关细节。美方的代表虽然认为以色列是别有用心，最后资料还是提供给两位教授。 
经过评估之后，以色列空军认为虽然激光导引炸弹的精确度很高，然而飞机需要在目标区停留一段时间，风险太大，最后决定采用无导引的Mk 84 2000磅炸弹，每一架F-16将携带两枚这种炸弹。
由于以色列和伊拉克之间并无边界接壤，以色列的飞机需要经过约旦或沙特阿拉伯才可飞往伊拉克。以色列空军最后决定去程由南部靠近约旦的机场起飞，直接越过红海进入沙特的领空，全程超低空飞行，回程利用高空喷射气流的协助减轻对燃料的需求，通过沙特阿拉伯与约旦的领空之后返回同一个机场。

行动经过

耶路撒冷时间6月7日16时，以色列飞行员驾驶14架战斗机从西奈半岛的埃其翁空军基地出发，其中8架F-16执行轰炸任务，6架F-15A担任护航以及轰炸时的阻绝战斗巡逻（BARCAP）任务。此外还有两架双座F-15B担任无线电通讯中继站的工作。这批飞机分成前后3批，以离地只有数十米高的低空飞行。
这14架飞机沿着约旦和沙特阿拉伯的边界向巴格达进发，但是一起飞通过红海上空时就被搭乘游艇度假的约旦国王侯赛因发现并且通报他们的防空单位，除此之外，即使途中在沙特阿拉伯的沙漠弃置用完的副油箱，也没有被雷达发现。
到了18时10分机群进入了伊拉克领空。18时30分，机群开始轰炸核反应堆，先后以两波，每波4架的方式进行轰炸，共投下了16枚炸弹，成功的摧毁目标。但是实际上命中的只有14枚，有两枚因为投掷的飞行员伊夫塔赫·斯派克特当天感冒，身体并不适合作战，他在投弹前的钻升筋斗过程中出现短暂昏迷而偏离预定瞄准点，因为目标已经摧毁，所以没有人知道或者是追究原因，直到将近20年以后组员再度聚会时由当事人亲口说出。
18时45分，以色列的机群开始回航。
参与轰炸的飞行员之一是后来成为以色列第一名航天员的伊兰·拉蒙，后来他在哥伦比亚航天飞机最后一次任务中与其他太空人一起殉职。

结果

这次行动中，核反应堆被炸至严重损毁，不能被使用，同时有10名伊拉克军人和1名法国的技术人员死亡。伊拉克当局试图重建该核反应堆，法国政府也同意协助重建，然而法国却在1984年退出重建计划。
这次行动只有摧毁主反应堆，在附近的其他设施直在1991年的波斯湾战争中，在联军猛烈轰炸下被完全摧毁。

各方反应

以色列指是次行动属自卫行动，符合联合国宪章第51条。然而以色列攻击核设施的做法被批评为违反国际法。
 联合国安理会在6月19日通过第487号决议，严厉谴责以色列军方的袭击。
 美国在事件后决定暂停向以色列出口F-16战机，但同时指以色列有权自卫。
阿拉伯国家联盟驻联合国特使马科苏德指出，以色列攻击性外交发生了质的变化，阿拉伯国家应该协调相互的战略。