塞缪尔·B·羅伯茨號加入了暱稱「塔菲3」的第七艦隊第77.4任務部隊第三小隊後,便馬上爆發了薩馬島海戰,1944年10月25日上午,塞缪尔·B·羅伯茨號正在為護航航空母艦護航,當時這小隊正在為陸軍提供空中支援,突然一支由32艘日本艦艇組成的日本中央艦隊從海平面襲來,並發起攻擊,7點35分,塞缪尔·B·羅伯茨號駛向了交火區,並衝向了重巡洋艦鳥海號,艦長柯普蘭(Copeland)利用艦上廣播說:「本艦將進行魚雷突擊,我知道這恐怕是杯水車薪,但我們仍將忠於職守。」(We're making a torpedo run. I know the outcome is doubtful, but we will do our duty.)之後塞缪尔·B·羅伯茨號在煙幕下接近鳥海號至距離4.6公里處,在接近魚雷射程後發射了三枚魚雷,其中一枚擊中了鳥海號的艦艉。之後塞缪尔·B·羅伯茨號與日軍艦隊周旋了一個小時,發射了600枚以上的5英寸(13厘米)砲彈,8點51分,塞缪尔·B·羅伯茨號被兩發砲彈射中,一發擊毀了後部的5英寸(13厘米)火砲,另一發則擊毀了一座鍋爐,速度被降到只剩17節。之後塞缪尔·B·羅伯茨號使用了僅存的5英寸(13厘米)火砲對筑摩號造成重創,並摧毀她的三號砲塔。