Ett bostadskomplex med flera byggnader i Shujaiyya (Shejaiya) i Gaza stad träffades i attacken på onsdagen, enligt civilförsvaret i Hamasstyrda Gaza.
– Det är fortfarande människor fast under bråten, säger talespersonen Mahmud Bassal till nyhetsbyrån AFP.
Vårdpersonal uppger att mer än hälften av de dödade är kvinnor och barn.
– Damm och förstörelse fyllde hela platsen. Vi kunde inte se någonting, bara höra skriken och paniken från människorna, säger 26-årige ögonvittnet Ayub Salim till AFP.
Enligt Salim, som kallar anfallet "en massaker", träffades området av flera robotar och splitter "flög åt alla håll".
Israels militär, som i förra veckan utfärdade en evakueringsorder för Shujaiyya, uppger att målet för attacken var en högt uppsatt Hamasmedlem. Personen ifråga namnges dock inte.
Attacken lade ett stort område i spillror. På bilder tagna av den turkiska nyhetsbyrån Anatolia syns hur en liten pojke dras fram under tunga betongblock i en hög av rasmassor. Stora husfasader är bortslitna och allt är grått, täckt av rök och damm. På en annan bild syns ett till synes livlöst barn svepas in i en filt.
Sjukhuset al-Ahli dit de skadade förs är i akut behov av bloddonationer, rapporterar det Qatarbaserade mediebolaget Al Jazeera.
På X uppger den israeliska militärens talesperson Avichay Adraee att Israel det senaste dygnet anfallit "fler än 45 mål över hela Gazaremsan", bland annat i Shujaiyya där terrorister sägs ha dödats. Samtidigt fortgår den israeliska markoffensiven i Gaza, enligt Adraee.