Flygräden, som skedde i den nordöstligt belägna provinsen Deir Ezzor, ska ha föregåtts av raketattacker mot baser kontrollerade av Syriens demokratiska styrkor (SDF), som är allierade med USA.
"Amerikanska styrkor svarade på raketattacker vid två faciliteterna i Syrien, där man förstörde tre fordon och utrustning som användes för att avfyra somliga av raketerna", säger Centcom i ett uttalande, och tillägger att tre amerikanska soldater skadats lindrigt.
Man uppger också att två till tre milismän dödats.
Vill sända signal
Attackerna kommer dagen efter det att USA slagit till mot mål i nordöstra Syrien som enligt Washington hade kopplingar till de Iranstödda milisgrupperna.
Sent på onsdagskvällen meddelade Pentagon att man genom angreppen vill sända en signal till miliserna, som tidigare i augusti slog till mot amerikanska styrkor.
Colin Kahl, departementsråd vid det amerikanska försvarsdepartementet, sade till ett pressuppbåd att "USA inte kommer att tveka att försvara sig mot iransk och Iranstödd aggression när den uppenbarar sig".
Har terrorstämplats
Efter onsdagens flygräd uppgav Washington att man slagit till mot anläggningar med koppling till Irans islamistiska revolutionära garde, som har terrorstämplats av USA. Man hävdade också att inga människor skulle ha kommit till skada.
Enligt Londonbaserade Syriska människorättsobservatoriet (SOHR) ska dock minst sex syriska och utländska milismän dödades.
Hundratals amerikanska soldater är utplacerade i Syriens nordöstra del för att bekämpa rester av terrororganisationen Islamiska staten (IS).