零式艦上戦闘機
名称
当時の日本の軍用機の名称は採用年次の「皇紀」の下2桁を冠する規定があり、零戦の制式採用された1940年（昭和15年）は皇紀2600年にあたり、その下2桁の「00」から「零式」とされた。
「零戦」と略され「れいせん」「ぜろせん」と呼ばれる。このうち「ぜろせん」と読むことについて「戦時中、英語は敵性語として使用を制限されていたから『ぜろせん』と読むのは誤り」「“ゼロファイター”の和訳が戦後に一般化した」と言われることがあるが、戦時中の1944年（昭和19年）11月23日付の朝日新聞で初めて零戦の存在が公開された際には「荒鷲 などからは零戦（ゼロセン）と呼び親しまれ」とルビ付きで紹介されていることから、「れいせん」「ぜろせん」どちらの呼称も誤りではない。
当初、発動機の換装は一号、二号、機体の改修は一型、二型と表されていた（○○式○号艦上戦闘機○型）が、1942年夏に連続した二桁の数字（最初の桁が機体の改修回数、次の桁が発動機の換装回数を示す）で示すように変更されたため、既存の一号一型/一号二型は一一型/二一型と改称、二号零戦/二号零戦改と仮称されていた新型零戦は三二型/二二型と命名された。後に武装の変更を示す甲乙丙を付与する規定を追加。
連合軍が零戦に付けたコードネームはZeke（ジーク）だが、将兵は直訳調の「Zero Fighter（ゼロファイター）」やZero（ゼロ）と呼んだ。ただし三二型は出現当初、それまでの二一型とは異なり翼端が角張っていたためか別機種と判断され、Hamp（当初はHap）というコードネームがつけられた。
支那事変
1940年（昭和15年）7月15日、大陸戦線（中国戦線）にて101号作戦のため、第二連合航空隊に横山保大尉と進藤三郎大尉率いる零戦13機が進出した。零戦はまだ実用試験中のもので、全力空中戦闘をするとシリンダーが過熱し焼けつくおそれがあった。またGが大きくなると脚が飛び出すこと、Gがかかると20mm機銃が出なくなることがまだ未解決であった。そのため、技術廠から飛行機部の高山捷一技術大尉、発動機部の永野治技術大尉がそれにあたり、技術者、整備員、搭乗員が一体となって解決した。
最初の出撃は8月19日の九六式陸上攻撃機護衛任務だったが、会敵しなかった。翌日にも伊藤俊隆大尉指揮のもと出撃したが会敵せず、悪天候のため出撃は翌月に延ばされた。なお、第一回出撃時に燃料補給のため宜昌飛行場に着陸する際、1機（藤原喜平二空曹）が着陸に失敗し転覆。これが事実上最初の喪失となった。
9月12日、ようやく三度目の出撃となり、重慶上空に1時間も留まったが、これも会敵しなかった。基地に戻ると、敵は交戦を避け、去った後に大編隊を飛ばせて日本軍機を追い払っているように見せているということが判明した。進藤大尉はこれを逆手に取り、翌日再び出撃、ようやく敵機の大編隊と遭遇した。相手は日本機を初撃墜した国民党空軍の精鋭である第四大隊（志航大隊、指揮官・鄭少愚少校）、および第三大隊率いるアメリカ・ソ連・国民党の戦闘機34機（I-15×19、I-16×15、I-15、I-16とも初飛行が1933年で、零戦より旧式機）で、うち1機がこの直前急激な発進による故障のため帰還しており実際に戦闘に参加したのは33機である。初陣で動揺していた日本軍とは対照的に、経験豊富だった国民党軍は奇襲で撃墜されてもすぐさま編隊を立て直し奥地へ誘い込もうとしたが、やがてスピード・火力ともに優れた新鋭機の前に圧倒され次々と撃墜されていった。
この戦闘で初陣を飾った13機の零戦は、味方機に損失を出さずに、機銃が故障した白根斐夫中尉以外の12機全てが一機以上を撃墜する戦果を上げた。進藤大尉はそれぞれの戦果を加味した結果、撃墜は27機と判断、マスコミはこの戦果を一斉に報じた。ただし実際の中国側記録によると、被撃墜13機、被撃破11機（うち10人戦死、負傷8人）である。また、零戦隊は13機中3機（大木芳男二空曹、三上一禧二空曹、藤原喜平二空曹）が被弾、また一機（高塚寅一一空曹）が主脚故障のため着陸に失敗し転覆した。
この際、パイロットたちから防弾について「攻撃機にあるような防弾タンクにしてほしい」と不満が出たが、高山捷一技術大尉は零戦の特性である空戦性能、航続距離が失われるので高速性、戦闘性を活かし活動し、効果を発揮するべきと説明した。大西瀧治郎はそれに対し「今の議論は技術官の言う通り」と言って収めてパイロットたちは黙った。
その後も大陸戦線での零戦の活躍は続き、初陣から1年後の1941年（昭和16年）8月までの間、戦闘による損失は対空砲火による被撃墜3機のみで、空戦による被撃墜機は無いまま、
太平洋戦争開戦前の中国大陸では零戦の一方的勝利に終わった。
太平洋戦争緒戦
太平洋戦争の中期まで、空戦性能において優越する零戦を装備した日本海軍航空隊は、グラマンF4FワイルドキャットやカーチスP-40などを装備する連合国軍に対し優勢だった。また、零戦は約2200キロの航続距離を持っていた（当時連合軍の戦闘機がロンドンとベルリン間（片道約900キロ）を飛行し空戦を実施して帰還することは困難であった）。零戦は太平洋戦争初期に連合軍航空兵力の主力を撃破した。その空戦性能と長大な航続距離によって連合軍将兵の心の中に零戦に対する恐怖心をうえつけた。
当時、主に交戦した米海軍機のグラマンF4Fワイルドキャットは、零戦に対して防弾と急降下性能で勝っていたが速度・上昇力・旋回性能に関して零戦に劣っていた。海軍は真珠湾奇襲攻撃の1941年（昭和16年）12月8日から、1942年（昭和17年）3月までのジャワ作戦終了までに、合計565機の連合軍機を空中戦で撃墜ないしは地上で破壊した。この数のうち零戦の戦果は471機、83%を占めるとされる。太平洋戦争のはじめの一カ月の全作戦中、陸上基地・空母からの零戦による敵の損害は65%であった。
対アメリカ戦の始まりとなった真珠湾攻撃は奇襲であったためアメリカ軍戦闘機との空戦の機会の少なかった零戦は主に飛行場へ機銃掃射をおこなった。その直後のフィリピン爆撃では台湾から出撃する陸攻隊を掩護しフィリピンを攻撃するという当時の単座戦闘機としては例の無い長距離作戦を成功させ、植民地フィリピン駐留のアメリカ陸軍航空隊を制圧した。南太平洋においてもラバウルからガダルカナル島やニューギニアへの攻撃に活躍した。
オーストラリアのポートダーウィン侵攻時（日付記載なし）、イギリス連邦軍（イギリス空軍とオーストラリア軍）のスーパーマリン スピットファイアに対する零戦隊の勝利。その空戦での零戦の損失2スピットファイアの損失は17、被撃墜比率2対17。これに対してフライングタイガーズの司令官だったクレア・シェンノート将軍は「英空軍の戦術はカルワザ的な日本軍に対しては自殺行為だった」と発言。
太平洋戦争初期の1942年（昭和17年）3月までの米陸軍航空部隊のジャワ作戦での消耗と零戦隊の優勢、同部隊のオーストラリアへの撤収があった。ラエ基地では1942年（昭和17年）の5・6・7月の間、ほとんど連日空戦があったという。ラエの零戦隊は連日奮戦していた。彼我の機数では零戦隊が劣勢であった。
1942年5月8日の珊瑚海海戦がある。米軍第17任務部隊は空母「ヨークタウン」と「レキシントン」上空の戦いで、日本軍機動部隊攻撃隊69機（零戦18機・九九式艦上爆撃機23機・九七式艦上攻撃機18機）に対し零戦22機・艦爆11・雷撃機31機を直掩航空隊（F4Fワイルドキャット、SBDドーントレス爆撃機）と対空砲火で撃墜したと記録している。日本軍機動部隊に帰投した機は46機で、零戦17機が帰投するも1機が不時着した。この戦闘における戦果は日本側も過大に見積もっており、グラマン戦闘機32機、カーチス爆撃機17機撃墜を記録したが、実際の損害はF4F 6機、SBD 15機喪失である。
「1942年（昭和17年）6月におこなわれたミッドウエー海戦における米陸海軍戦闘機への零戦の優勢」。「当時ブリュースター・バッファロー とグラマンF4Fワイルドキャットが使用されていた」。
アメリカ戦略空軍司令部作戦部長補佐代理ジョン・N・ユーバンク准将は「ニューギニアやラバウルで我々が遭遇した日本軍は、本当に熟練した操縦士だった。我々は最優秀の敵と戦っているのだということを一時も疑ったことはなかった」と回想している。
アメリカ軍の公式記録によれば、大戦初期の零戦対連合国軍機（主に英国連邦軍と中華民国軍並びに義勇軍）とのキルレシオは12:1とされている。対米軍機でいえば、太平洋戦争開戦時からミッドウェー海戦までの零戦対F4Fワイルドキャットとのキルレシオは1：1.7であった。※あくまでも米軍の公式記録なので、留意すること。
真珠湾攻撃に参加した「飛龍」所属の1機がニイハウ島に不時着する事件が発生したが、アメリカ軍の調査か行われる前に機体は燃やされたため弱点も露見せず、対策は行われなかった。
零戦鹵獲と大戦中期
1942年（昭和17年）6月、アメリカ軍はアリューシャン列島のダッチハーバーに近いアクタン島の沼地に不時着した零戦（アクタン・ゼロ）をほぼ無傷で鹵獲することに成功した。この機体の徹底的な研究により、零戦が優れた旋回性能と上昇性能、航続性能を持つ一方で、高速時の横転性能や急降下性能に問題があること が明らかとなり、アメリカ軍は「零戦と格闘戦をしてはならない」「背後を取れない場合は時速300マイル以下で、ゼロと空戦をしてはならない」「上昇する零戦を追尾してはならない」という「三つのネバー (Never)」と呼ばれる勧告を、零戦との空戦が予想される全てのパイロットに対して行った。また、不要な装備を除きなるべく機体を軽くするように指示した。弱点を衝いた対抗策として優位高度からの一撃離脱戦法と「サッチウィーブ」と呼ばれる編隊空戦法がアメリカ軍に広く普及することになった。一撃離脱戦法とサッチウィーブが徹底された1942年年間の零戦とF4Fのキルレシオは1：5.9とされたが、この数字はアメリカ軍によるもので実際はこの通りであるか不明である。
1942年8月からガダルカナル島の戦いが始まる。前進基地が整備されるに従い、三二型もガダルカナル戦に投入可能となった。32型は翼幅を1m切断して最高速度1.5kt向上し、増産も簡易化したが、他の性能が低下、操縦性、格闘戦の上から改悪であると周防元成、藤田怡与蔵、坂井三郎といったパイロットを始め、ガダルカナル攻防戦で航続力、空戦性能の劣化に対して反対の声が上がった。結局、翼は元に戻され、左右に45リットルタンク各1を増設することになった。

1942年12月までにはスピットファイアを含む英陸軍航空部隊は、西南太平洋戦域で零戦によって壊滅されていた。
1943年（昭和18年）にオーストラリアのダーウィンにてスピットファイアMk.Vと戦闘が数度生起している。この一連の戦闘では、一式陸攻を援護して単発機の限界に近い長距離を進攻する零戦隊を自隊の基地近くで待ち伏せし迎撃するというスピットファイアMk.V隊に有利な状況であったが、零戦隊が優勢に戦っている。戦闘は一般に零戦有利といわれる低空に限らず高高度でも行われ、また当初格闘戦であったスピットファイア隊の戦闘スタイルも一撃離脱へと切り替えられたが、最後まで零戦隊の優勢は変わらなかった。
ジョン・ベダー著『スピットファイア』によると、初期の戦闘においては大きな差はなかったものの、次第に零戦が優位に変わり、また、スピットファイアには燃料切れやエンジントラブルで帰投できない機体が相次いだという。また、豪英空軍の証言として「エンジンの出力低下が激しかった」「機関砲が凍結した」などがあり、スピットファイアが南太平洋の環境に適応できず、次第に劣化していったと記載されている。
なお、零戦隊を率いていた鈴木少佐はスピットファイアの優秀性を認めており、侵攻に際しては飛行時間1,000時間以上のベテランパイロットのみで隊を編成したとの談話を残している。最終的にこの一連の戦闘における喪失機の総計は零戦5機（未帰還機は3機）に対し、スピットファイア42機（未帰還機は26機）となり、零戦隊の圧倒的な勝利で終わっている。ただし、1942年当時スピットファイアはMk. XIIまで改良が重ねられていたが、当時インド洋の制海権は日本軍が握っていたために改良型の供給が不可能であり、オーストラリア軍は改良前のMk.Vを継続して使用していた。
零戦が終局を迎えるはじまりは、1942年（昭和17年）の末の大型・高速・重武装の米陸軍機ロッキードP-38ライトニングの登場からであった。ライトニング出現の直後に米海兵隊と米海軍はチャンスヴォートF4Uコルセアを使い始めた。1943年（昭和18年）米海軍はグラマンF6Fヘルキャットを使い始めた。さらに1943年の夏以降になると前線が伸び切り補給が行き届かなくなった日本とイギリス、アメリカ、オーストラリアなどの連合国軍の形勢は逆転し、その結果零戦の優位は逆転し劣勢となった。
これに先立つ1943年4月に連合艦隊長官山本五十六大将のもとで、連合艦隊、軍令部、航空本部、航空隊などが揃って行った「い号作戦」研究会での戦訓には、零戦の優秀性を認めつつも「戦闘機と言えど将来においては防御を考慮すべき。被撃墜の大半は火災による。これを防げば戦闘能力は驚異的に向上する」というものも含まれていた。そのため重量と効果の問題など研究が進められ、1943年末生産の五二型には翼内燃料タンクに自動消火装置が装備され、五二型乙には風防前部に防弾ガラス、座席後部に防弾鋼板を装備するなど、この頃から零戦に防弾が導入されていった。
1944年前半に連合国軍とサイパン島で戦った藤田怡与蔵によれば「操縦性、格闘力は何といっても二一型が優れていたので、二一型に若いパイロットたちを乗せ、五二型には自分たち古参のパイロットが乗って邀撃戦を展開した。その効き目は予期以上だった。空中でやられたのは五二型に乗っていた歴戦のベテランばかりで、その反対に、何機落とした、おれは二機だ、などと鼻息荒く帰投してくるのは、二一型で戦ってきた若い操縦者たちだった」という。
大戦末期
マリアナ沖海戦ではレーダーにより管制された多数の戦闘機と新兵器近接信管（VT信管）（ただし近年ではこの海戦でのVT信管の効果は疑問視されている）を配備した対空砲（VT信管使用率20%）に阻まれ大きな戦果がなく、アメリカ軍に占領されたマリアナ諸島などから日本本土に襲来する新型爆撃機、ボーイングB-29の迎撃戦においては零戦の高高度性能不足で撃墜困難のため、他の戦闘機で迎撃がほとんどであった。
1944年10月20日最初の神風特別攻撃隊が零戦によって編成され、それ以降も終戦まで零戦は特攻に使用された。大型爆弾用懸吊・投下装置を追加した末期型は代用艦爆（戦爆）として、また特別攻撃隊（神風特別攻撃）にも用いられ、レイテ沖海戦や硫黄島の戦いでは空母を撃沈破するといった戦果を挙げている。沖縄戦では、特別攻撃隊に対応してさらに強化された連合国軍の警戒網を突破するために日本側も戦術を工夫して突入を成功させ、空母を含む艦船を撃破したものの、艦隊到達前に撃墜される機も多く、アメリカ海軍やイギリス海軍、オーストラリア海軍などからなる連合国軍の艦隊を撃退するまでには至らなかった。
搭乗員の藤田怡与蔵は「零戦は戦闘機として必須のあらゆる特性を一身兼備、一千馬力から100パーセントの効率をしぼり出して再現したようなバランスのよくとれた高性能を持っていた。特に昇降舵操舵に対してはどこまでも滑らかで崩れず、いかなる速度と迎え角においても、ピシッときまる天下一品の応答をしてくれた。調教の行きとどいた駿馬とでもいったふうにパイロットの動かす通りに動いてくれた」と語っている。
登場時こそ高性能を誇った零戦であるが、後継機の開発が順調に進んだ陸軍に比べ、海軍は後継機の開発がうまくいかず、零戦は終戦まで主力機として使用され、性能でもアメリカやイギリスの新鋭機に敵わなくなった。零戦の実用化に目処が立った頃、海軍は三菱に十四試局地戦闘機（J2M1。後の雷電）の開発を指示している。しかし、試算により十四試局戦の性能が今ひとつであることが判明すると、より大馬力の発動機に換装した十四試局戦改/試製雷電 (J2M2) の開発を三菱に命じ、これを次期主力戦闘機（艦上戦闘機ではない）として零戦の減産と雷電の大増産計画を立てる一方、同じ頃に川西が提案してきた十五試水上戦闘機 (N1K1) の局地戦闘機化（後の紫電一一型、紫電二一型（紫電改））を許可している。しかし、雷電が数々のトラブルで早期戦力化が不可能、紫電一一型・二一型の実用化はまだ先という状況になったことから、この両機種の代替として零戦の武装・防弾の強化及び高速化に泥縄的に取り組まざるを得なくなってしまった。戦争中盤以降アメリカ軍は2,000馬力級エンジンを装備するF6FヘルキャットやF4Uコルセアなどの新型戦闘機を投入したが、雷電や烈風など零戦の後継機の開発に遅れた日本海軍は零戦の僅かな性能向上型 でこれらに対抗せざるを得なかった。
戦後
戦闘での消耗に加え特攻にも使用され、終戦時点で完全な形で残っていた機体は少ないが、廃棄された機体や残骸から復元した機体が展示品として国内に複数存在する。
2017年時点で飛行可能な復元機は5機(五二型１機､二二型２機､二一型１機､複座二二型１機)存在するが全てアメリカにある。またオリジナルの栄エンジンを搭載するのは五二型61-120号機1機のみで、他はP&WのR-1830など、サイズが近く入手性の良いエンジンで代用している。
アメリカ国内での操縦には飛行機の操縦士（単発ピストン）の他、連邦航空局が定めた零式艦上戦闘機の機種限定ライセンス『MI-A6M』が必要となる。
ポール・アレンは個人で3機（飛行可能1機）を所有、全てフライング・ヘリテージ・コレクションで公開し、飛行可能な1機は定期的にデモ飛行を行っている。
2016年（平成28年）1月27日、ゼロエンタープライズ・ジャパンが「零戦里帰りプロジェクト」で復元しアメリカで登録した機体（N553TT）を海上自衛隊の鹿屋航空基地で試験飛行させた。戦後の日本国内で、日本人所有の零戦が飛行するのは初。また2017年にはレッドブル・エアレース・ワールドシリーズの千葉大会でデモ飛行を行った。
塗装について
帝国海軍において塗装は「塗粧」と呼称されていたが、本項ではより一般的な「塗装」として表記する。
十二試艦上戦闘機に関しては、M₂灰緑色と呼ばれる塗料で塗装を施されたと言われており、岐阜かかみがはら航空宇宙博物館に展示されているレプリカはこれに従ったものである。制式採用時には当時の標準塗装であったP₁銀色による塗装を改め、防錆のためA₃赤褐色の下塗りの上に中塗りとしてM₂灰緑色を2回、その上から全面をJ₃灰色で塗装し、カウリングはQ₁黒色で塗装している。なお、機体内側は軽金属用特殊塗料であるE₄淡青色透明という透明なブルーで塗装され、操縦席内部などの一部はその上から淡緑色で塗装された。
後に1942年（昭和17年）10月5日より実施された「軍用機味方識別に関する海陸軍中央協定」に従い、翼前縁の内側約半分を橙色ないし黄色に塗装し、これを敵味方識別帯としている。また、協定に従って日の丸には白縁がつくようになった。
なお1942年末頃には、現地でD₁暗緑色と思われる塗色による現地応急迷彩が実施されていたことが複数の写真より確認できる。これは戦局悪化に対応し、地上撃破を防ぐための処置である。
1943年（昭和18年）2~3月頃の工場完成機では中島・三菱共に上面をD₂暗緑色に塗装した機体が確認でき、以降は上面暗緑色、下面灰色が標準となっている。
また、三菱と中島では塗装の塗り分けが異なる。三菱製は胴体側面から見た時に胴体後部のに灰色は殆ど見えないが、中島製は主翼後部より水平尾翼前縁をつなぐように塗り分けのラインが続く。塗料についても三菱製機体の暗緑色は青色がかっており、中島製は黄緑がかっているとされる説もあるが、それぞれが異なる塗料を使用していたとされる資料は無い。
また、しばしば論じられる灰色の色味についてだが、この色は海軍の文書では「灰色」「灰白色」、三菱社では「灰鼠色」「鼠色」と表現される。J₃灰色は主にジンカイトとアタナーゼの白色顔料及びカーボンブラックの黒色顔料を混ぜたベンジルセルロース塗料であり、この塗料は黄変しやすい性質を持つ軽金属用特殊塗料である。
そのため、時間経過と共に黄変したものが「飴色」として誤認された経歴があり、空技報0266に見られる「現用零式艦戦用塗色J3(灰色)のわずか飴色がかりたるもの」という記載から、白色飴色や飴色と呼ばれる色とする説も多い。
E₄淡青色透明に関しても同様のベンジルセルロース塗料であり、現存機でブルーがグリーンに変色している様子を確認できる。
また、例外的に日の丸の白縁を緑色や黒色で塗りつぶしたり、個人で自機に撃墜マークなどの塗装をする者もいた。