Mitsubishi A6 M Zero
Serikat merasakan kemudi pesawat Zero "sangat ringan" pada, namun makin berat pada kecepatan tinggi (di atas 348 km/jam atau 216 mil/jam) untuk melindungi terhadap kegagalan sayap. Pada manuver kecepatan tinggi, Zero tidak dapat menandingi pesawat Sekutu, dan rendahnya batas kelajuan (V) membuat pesawat ini mudah diserang ketika menukik. Meskipun tetap stabil walaupun
ringan, pesawat ini dirancang semata-mata untuk menyerang, lebih mementingkan kemampuan terbang jarak jauh serta kemampuan manuver dan daya tembak, namun mengorbankan perlindungan terhadap pilotnya. Sebagian besar pesawat Zero tidak memiliki tangki swarapat atau pelat perisai.
Prototipe pertama A6M1 selesai pada Maret 1939, ditenagai oleh mesin Mitsubishi Zuisei 13 berkekuatan 580 kW (780 hp) yang dipasangi propeler berbilah dua. Pesawat pertama kali terbang pada 1 April, dan lulus uji terbang dalam jangka waktu sangat pendek. Pada September 1939, pesawat prototipe sudah diserahterimakan kepada pengujian angkatan laut sebagai Pesawat Tempur Kapal Induk A6M1 Tipe 0,
hanya dengan satu-satunya perubahan berupa penggantian propeler dari propeler berbilah dua menjadi propeler berbilah tiga untuk mengatasi masalah getaran.
Ketika angkatan laut sedang menguji dua prototipe pertama, mereka menyarankan agar prototipe ketiga dipasangi mesin Nakajima Sakae 12 berkekuatan 700 kW (940 hp). Mitsubishi sebetulnya memiliki mesin sendiri pada kelas ini yang diberi nama Kinsei, sehingga mereka agak enggan memakai produk Sakae. Meskipun demikian, ketika A6 M2 pertama selesai pada Januari 1940, tenaga ekstra mesin Sakae terbukti mendorong kinerja Zero jauh di atas spesifikasi orisinal.
Versi baru ini begitu menjanjikan sehingga angkatan laut membangun 15 buah pesawat yang langsung dikirim ke Cina sebelum uji terbang selesai. Pesawat-pesawat tersebut tiba di Manchuria pada Juli 1940, dan diterjunkan dalam pertempuran di atas Chungking pada bulan Agustus. Di langit atas Chungking, mereka terbukti bukan tandingan untuk Polikarpov I-16 dan I-153 yang sebelumnya pernah merepotkan A5 M yang
digunakan saat itu. Pada suatu pertarungan udara, 13 pesawat Zero menembak jatuh 27 pesawat I-15 dan I-16 hanya dalam tiga menit, tanpa korban satu pun di pihak pesawat Jepang. Setelah mendengar laporan keberhasilan Zero, angkatan laut dengan segera memesan A6 M2 agar diproduksi sebagai Pesawat Tempur Kapal Induk Tipe 0 Model 11. Namun di Amerika Serikat, laporan mengenai kinerja Zero terkena penyaringan.
Sebagian besar pejabat militer Amerika Serikat menolak laporan tentang keunggulan pesawat Zero. Mereka beranggapan Jepang mustahil dapat membangun pesawat seperti itu.
Setelah baru saja serah terima 65 buah pesawat pada November 1940, perubahan lebih jauh dilakukan di alur produksi, yakni diperkenalkannya ujung sayap lipat agar pesawat ini dapat masuk di kapal induk pesawat. Hasilnya berupa Model 21 yang nantinya menjadi versi paling banyak diproduksi pada awal perang. Ketika alur produksi beralih ke model terbaru, Mitsubishi sudah berhasil menyelesaikan 740 buah
pesawat Model 21, dan Nakajima berhasil menyelesaikan 800 buah pesawat. Dua versi lainnya dari Model 21 dibuat dalam jumlah kecil, Nakajima memproduksi pesawat terbang terapung A6 M2-N "Rufe" (berdasarkan Model 11 dengan bagian ekor yang sedikit dimodifikasi), serta pesawat latih dua kursi A6 M2-K yang seluruhnya berjumlah 508 pesawat hasil produksi Hitachi dan Arsenal Udara Angkatan Laut Sasebo.
Pada akhir 1941, Nakajima memperkenalkan Sakae 21 yang dipasangi supercharger dua kecepatan untuk kinerja lebih baik di ketinggian. Mesin juga ditingkatkan menjadi 840 kW (1.130 hp). Rencana-rencana juga dibuat untuk memasang mesin baru untuk pesawat Zero secepat mungkin.
Sakae model baru agak lebih berat dan agak panjang karena dipasangi supercharger yang memindahkan titik berat terlalu jauh ke depan pada badan pesawat lama. Kesulitan tersebut diperbaiki dengan memotong dudukan mesin sepanjang 20 cm, memundurkan mesin agak ke arah kokpit. Perubahan ini berdampak pada pengurangan kapasitas tangki bahan bakar utama (letaknya d belakang mesin) dari 518 liter menjadi 470 liter.
Satu-satunya perubahan besar lainnya adalah pada sayap yang disederhanakan dengan tidak lagi dipasangi ujung sayap yang dapat dilipat seperti pada Model 21. Perubahan tersebut mengubah penampilan pesawat ini, cukup drastis hingga pesawat ini mendapat kode baru dari Amerika Serikat, Hap. Nama ini berumur pendek karena diprotes oleh komandan USAAF Jenderal Henry "Hap" Arnold yang bernama
sama, dan kode untuk pesawat ini diganti menjadi "Hamp". Tidak lama sesudah itu, Amerika Serikat menyadari bahwa pesawat ini hanyalah sebuah Zero model baru. Kedua sayap juga memuat kotak amunisi lebih besar, berisi 100 rentetan peluru untuk setiap senapan 20 mm.
Perubahan pada sayap berdampak lebih besar pada kinerja pesawat daripada perkiraan semula. Ukuran sayap yang lebih kecil menyebabkan pesawat dapat berguling dengan lebih baik, dan gaya seret yang lebih rendah menjadikan kecepatan tukik dapat dipercepat menjadi 670 km/jam (420 mph). Pada sisi negatifnya, kemampuan manuver berkurang, dan jangkauan terbang juga berkurang
akibat berkurangnya gaya angkat dan tangki bahan bakar lebih kecil. Jangkauan terbang yang lebih pendek terbukti sebagai keterbatasan yang signifikan semasa kampanye Solomon 1942.
Serah terima Model 32 dimulai April 1942, tetapi model ini hanya diproduksi dalam jangka waktu pendek. Total hanya 343 buah pesawat yang diproduksi.
Sebagai upaya memperbaiki kekurangan dari Model 32, dibuat versi baru dengan sayap lipat Model 21, tangki bahan bakar di dalam sayap dan pilon untuk sebuah "drop tank" (tangki bahan bakar cadangan) pada kedua belah sayap. Oleh karena itu, kapasitas bahan bakar meningkat menjadi 570 liter (137 US galon) pada model ini, sehingga jangkauan jarak yang lebih pendek pada model sebelumnya dapat ditingkatkan,
Badan pesawat berasal dari Model 32 dan mesinnya juga tetap sama. Versi ini disebut angkatan laut sebagai Model 22, sementara Mitsubishi menyebutnya A6M3 a. Model baru ini mulai diproduksi pada Desember 1942, dan total 560 buah pesawat berhasil diproduksi. Mitsubishi juga membuat beberapa pesawat uji yang disebut A6M3b (model 22b) untuk dievaluasi, dilengkapi dengan persenjataan meriam 30 mm Tipe 5.
Beberapa A6M3 Model 22 yang dibangun pada akhir masa produksi memiliki sayap serupa dengan model berikutnya, yakni ujung sayap bundar dan lebih pendek seperti dipasang pada A6M5 Model 52. Pesawat A6M3 Model 22 dari akhir masa produksi kemungkinan adalah model transisi, paling sedikit ada sebuah pesawat jenis ini yang dipotret di Rabaul-Timur pada pertengahan 1943.
Designasi A6M4 diberikan kepada dua pesawat A6 M2 yang dipasangi mesin Sakae dilengkapi "supercharger" turbo eksperimental yang didesain untuk ketinggian tinggi. Desain, modifikasi, dan uji terbang kedua prototipe pesawat ini adalah tanggung jawab di Yokosuka, dan berlangsung pada tahun 1943. Kekurangan paduan aluminium yang sesuai untuk memproduksi supercharger turbo dan pemipaannya
menyebabkan berbagai bocoran pada pipa-pipa yang menyebabkan kebakaran dan kinerja rendah. Sebagai akibatnya, pengembangan selanjutnya A6M4 dibatalkan. Namun program ini berhasil menyediakan data berguna untuk desain-desain pesawat pada masa depan, dan dapat mempercepat produksi A6M5 yang lebih konvensional dan sedang dalam pengembangan oleh Mitsubishi.
Model 52 dinilai sebagai varian paling efektif. Model ini dikembangkan untuk menghadapai pesawat F6F Hellcat dan F4U Corsair Amerika Serikat yang lebih bertenaga, dan lebih unggul terutama pada mesin dan persenjataan. Varian ini merupakan pembaruan sederhana dari A6M3 Model 22 dengan ujung sayap tidak terlipat dan lebih pendek, dan kulit sayap yang lebih tebal untuk memungkinkan