Lloyd Austin snakka med kollegaen sin i den israelske regjeringa, Yoav Gallant onsdag. Han bad om at Israel straks innfører konkrete tiltak for å sikre at hjelpearbeidarar ikkje blir utsette for angrep.
Han bad også om at sivile palestinarar må vernast mot angrep.
Torsdag skal den amerikanske presidenten, Joe Biden snakke med statsministeren i Israel, Benjamin Netanyahu på telefon. Biden har tidlegare sagt at han er «knust» etter angrepet, og at hendingar som dette ikkje skal skje.
Er opprørt
I samtalen onsdag sa forsvarsminister Austin at han er opprørt over det israelske angrepet mot nødhjelpskolonnen frå World Central Kitchen.
Austin bad også om at hendinga blir granska, og at dette skjer raskt. Han bad vidare om at dei skuldige må stillast til ansvar, ifølgje det amerikanske forsvarsdepartementet.
Hjelpearbeidarane blei drepne i eit israelsk luftangrep seint måndag kveld, nær byen Deir al-Balah sentralt på Gazastripa.
Dei kom frå Polen, Storbritannia, USA, Canada og Australia. I tillegg blei den palestinske sjåføren deira drepen.
Israel har vedgått at angrepet fann stad, men kallar dei «ein alvorleg feil».
Benjamin Netanyahu seier at angrepet var «utilsikta».
– Slikt skjer i krig, sa Netanyahu.
Han har lova å granske hendinga, og offentleggjer funna.
Kraftig fordømming
Torsdag gjekk grunnleggjaren av World Central Kitchen til frontalangrep på Israel sin versjon av det som skjedde.
I eit intervju med nyheitsbyrået Reuters sa José Andrés at Israel angreip «systematisk bil etter bil.»
Det var tre bilar i kolonnen som blei treft. Bilane var tydeleg merkte med organisasjonen sin logo på taket og på sidene, og køyrde i eit område der det ikkje var kamphandlingar.
Andrés sa at organisasjonen hadde tydeleg kommunikasjon med det israelske forsvaret, IDF, som hadde fått informasjon om kolonnen si køyrerute.
Ei rekkje statsleiarar har reagert med sinne og fordømming, og kravd gransking av angrepet.