六二型/六三型は五二型丙/五三型の胴体下に250kg爆弾の懸吊架（落下増槽懸吊架兼用）を設けた戦闘爆撃機型である。特攻機として使用された機体には500kg爆弾を搭載したものもあった。エンジンには水メタノール噴射装置を備えた栄三一型を装備予定であったが、同エンジンの開発遅延のため水メタノール噴射装置を除いた栄三一型甲/乙を搭載した（五三型を戦闘爆撃機とした栄三一型搭載型が六三型、五二型丙を戦闘爆撃機とした栄三一型甲/乙搭載型が六二型になる）。大型爆弾を搭載しての急降下にも耐えられるように水平尾翼の内部構造強化や胴体下面の外板厚増加も実施されている。六三型は僅かしか生産されていないが、六二型は三菱で158機、中島での生産数は不明だが数百機が生産されたとみられ、本型が零戦の最終量産型となった。
五三型は五二型丙のエンジンを水メタノール噴射装置付きの栄三一型に換装し、自動防漏式防弾燃料タンクを装備した型である。雷電と紫電の生産遅延を埋める性能向上型零戦として本命視されていたが、栄三一型及び防弾タンクの開発遅延と1944年10月に生起したレイテ沖海戦に対応するため、零戦の生産は既存の五二型丙に集中することになったことから、開発は一時中止された。完成した五三型試作機は1機のみ。その後、開発は再開されたものの量産に移る前に終戦を迎えている。
五二型丙は甲・乙の路線を踏襲し、更に武装と防弾装備を強化した型で、武装面では両主翼に三式13.2mm機銃を1挺ずつ追加して計3挺に増やしており（機首左舷の九七式7.7mm機銃は撤去）、防弾装備面では座席後部に操縦員頭部保護用の55mm防弾ガラスを追加している。堀越二郎技師の設計陣に余裕がなかったため、零式水上観測機を開発した佐野栄太郎技師の設計陣が改設計に当たっている。本型式まで速度の低下は差ほど表れなかったが、実際は急降下性能を除く運動性能全般や、上昇力・上昇限度の各数値が五二型乙に比べて低下しており、攻守の強化に重点を置いた代わりに、零戦本来の運動性能を削ぐ型式に成っている。三菱、中島とも1944年10月から生産を開始している。後に改善されたが、当初三菱から提供された設計図にミスがあったため、初期生産の中島五二型丙は落下式増槽を装備できなかった。
五二型乙は機首右舷の九七式7.7mm機銃を三式13.2mm機銃に換装した型で、高い耐弾性を持つ連合軍機にもある程度対抗できるようにしていた。また前部風防を45mm厚の防弾ガラスとし、座席の後部に8mm防弾鋼板を装備可能としている。
五二型甲はドラム給弾式の九九式二号三型20mm機銃をベルト給弾式の九九式二号四型20mm機銃に換装した型である。給弾方式としてベルト式を採用することによって翼内スペースを有効に活用できるようになり、携行弾数はそれまでの100発から125発まで増加した。さらに主翼外板を0.2mm厚くして強度を高めたことで、急降下制限速度は740.8km/hに達した。三菱では1944年3月から生産が行われ、やや遅れて中島でも転換生産が行われている。
トリカヘチャタテのメスはgynosomeと呼ばれるペニスのような器官を持つ。メスは積極的に仲間を探す一方、オスは選択的である。交尾中、メスはオスに抱きつき、後ろから小さな生殖器の開口部を貫通する。メスのgynosomeは大きくなり、gynosomeにある小さな棘により個体がしっかりと固定される。研究者が交尾中の個体を分離しようとしたら、オスは２つに引き裂かれ、生殖器官はメスに付着したままになった。交尾中、メスはオスから精子と栄養を含んだ精液を抽出するために、gynosomeを使用する。1回の交尾は40〜70時間続くことがある。オスとメスの性器の逆転は、洞窟環境下の栄養素の欠乏によって説明できる可能性があり、メスがオスから栄養素を抽出することは進化的に有用である。昆虫の交尾行動の研究を共著した昆虫学者の吉澤和徳によれば、メスのトリカヘチャタテは、たとえ生殖適性期前であっても、オスから精液を抜き出す。もし、オスが限られた資源の大半を栄養豊富な液体の生産に費やすならば、なぜ、オスが自分のパートナーを慎重に選ぶのかを説明する助けにもなる。他の昆虫のオスは、交尾のときに栄養素のような「nuptial gift」を作ることが知られている 。メスにあるペニスのような器官の進化的起源は完全な謎である。吉澤は「通常、新しい構造は以前の構造の改変として進化している」と説明する。このような適応は、オスとメスの生殖器の構造が同時に変化する必要があるため、「例外的に困難」となるだろう。メスがオスに生殖器を挿入する種は、タツノオトシゴのように数種知られているが、メスがペニスのような明確な器官を持っているのはトリカヘチャタテのみである。また同様に、性別の役割が逆転した例は、他のいくつかの動物に記録されている。トリカヘチャタテは、両方の特性を持つユニークな種であるようである。吉澤によれば、動物は、進化において性と性的選択の役割を研究する独特の機会を提供している。吉澤は、多くの性役割が逆転した動物の中で、なぜ、トリカヘチャタテのメスだけがペニスのような器官を精巧に進化させたのかを明らかにすることが重要であると述べている。2017年、吉澤和徳、ロドリゴ・フェレイラ、上村佳孝、チャールズ・リンハードは、トリカヘチャタテの研究の功績によりイグノーベル賞生物学賞を受賞した。