星期六晚間（3月21日），伊朗發射導彈襲擊以色列南部城鎮阿拉德（Arad）與迪莫納（Dimona），兩地靠近以色列重要的核子設施。這些襲擊共造成逾160人受傷，部分傷勢嚴重，其中阿拉德有84人、迪莫納有78人受到波及。
國際原子能總署（IAEA）表示，其並未發現迪莫納核子研究設施有任何損壞。該設施位於迪莫納市區外約13公里處，外界普遍認為此處存放著以色列未公開的核武器。伊朗官方電視台宣稱，此次襲擊是為回應以色列於同日稍早對伊朗納坦茲（Natanz）核設施的攻擊。
以色列軍方發言人指出，儘管防空系統已啟動，但未能成功攔截所有導彈，造成重達數百公斤的彈道導彈直接命中目標。在阿拉德，導彈嚴重損毀數棟建築，留下深坑，並造成兩棟住宅公寓外牆毀損。以色列媒體播出的畫面顯示，爆炸威力讓民眾倒地，玻璃窗碎裂。此次襲擊是這場自2月28日爆發的衝突以來，以色列核子研究中心首次被列為攻擊目標。
自美國與以色列於2月28日攻擊伊朗以來，以色列空軍表示德黑蘭已向以色列發射約400枚導彈，其中92%遭到攔截。然而，此次直接命中事件引發外界對以色列防空系統有效性的疑問。俄羅斯外交部發言人瑪麗亞·札哈洛娃（Maria Zakharova）曾警告，此類攻擊可能在中東地區造成「災難性風險」。
以色列總理班傑明·納坦雅胡（Benjamin Netanyahu）稱這是「一個非常艱難的夜晚」，並強調以色列將「堅決持續打擊敵人」。以色列軍方參謀總長埃亞爾·扎米爾（Eyal Zamir）將軍則表示，「戰爭距離結束還很遠」。今日（22日），特拉維夫（Tel Aviv）也遭受伊朗導彈攻擊，造成至少7人受傷，顯示區域緊張情勢持續升溫。
