コスモゼロ
後部座席の使用例としては、第1作第19話における宇宙に飛び出した相原義一の収容、『ヤマト2』第25話における真田志郎を乗せての都市帝国への突入、『完結編』における森雪をナビゲーターとして同乗させての偵察などがある。
武装に関する描写は安定せず、第1作第4話では機首中央の穴や機首左右のアンテナ状構造物の先端から、同作第5話や第13話ではアンテナ状構造物の根本にある銃口から、同作第22話では機首上面から発射したりしている。『ヤマト2』の第1話や第25話でも武装の位置は明確に描かれておらず、機首下面の機関砲が劇中で描写されたのは『新たなる旅立ち』だけである。
機体のカラーリングは、胴体は灰白色もしくはシルバー、機首が赤、コクピット前方は眩惑防止用の黒、各翼の前縁部分は黄色である。ただし、『完結編』ではカラーリングに若干の変更があり、胴体部が薄い水色に、機首は赤だが下部の突起が白に、上部垂直尾翼全体が赤でその前縁は白、エアインテークの前縁も白になっている。
『復活篇』のコスモゼロ21は、より細身のデザインとなっている。機首と胴体の下にノズルを持ち、垂直離着陸が可能。主翼は胴体サイドブロックの副機関ごと、その根元から上方に折り畳む形式になっている。
本機の発艦は、ヤマト艦体後部に2基あるカタパルトから行われる。格納庫から移動してきたコスモゼロが、エレベーターでカタパルトまでリフトアップされ、カタパルトに固定され、射出される。射出後、コスモゼロの下部垂直尾翼が展開する。
なお、設定ではカタパルトより射出された機体がヤマトに戻る際には、カタパルト下部の着艦口(『さらば』前半で、救命艇が発進する部分)から収容されることになっているが、画面ではそこまで描かれていない。
松本零士や聖悠紀の漫画版ではほとんど登場しない。逆にひおあきらの漫画版では頻繁に登場する。
ひおあきら版では「宇宙零戦」と呼称されている。古代専用機ではなく加藤も中盤まで愛機としており(対バラン星戦から重戦に乗り換えている。重戦自体このシーンが初出であり、それ以前のヤマト艦載機は宇宙零戦のみだった。)、宇宙零戦隊として複数機(加藤の台詞によると30機)が登場。ガミラスの冥王星基地を爆撃して破壊したり、銃撃で高速空母を撃沈するなどの活躍している。また、宇宙サルガッソーでの探索や、ガミラスの宇宙要塞潜入にもシームレス機に代わって使用されている。対バラン星戦で加藤が重戦に乗り換えてからは単独で登場する機会はなくなり、空戦隊(本作におけるヤマト艦載機隊の名称で、隊長は加藤。重戦の初登場シーンでこの呼称も登場した。)に属する宇宙零戦隊としてのみ登場するため、アニメ版のブラックタイガーとは位置付けが逆転している。
機体その物はコスモゼロと大差ないが、前述のようにアニメ版にはない爆撃能力があり、主翼下のパイロンが増槽の他に内側へ2箇所増設され、尾部にスネークアイ状のダイブブレーキがある大型の自由落下爆弾を1発ずつ懸架可能。
発進シークエンスはアニメ版とは異なり、発進口がヤマトの第三主砲の直下(旧戦艦大和の短艇格納庫付近。リメイク版におけるコスモゼロ格納庫もこの場所)にあり、舷側がスライドして横方向へ発進する。収容は舷側から触手状の着艦マニピュレーターが繰り出され、機体を絡める形で強制着艦させる方式である。
宣伝協力(メカ設定)担当の小泉聰は、2012年末に受けたインタビューにおいて、「この機体は実は51型(彗星5型1号搭載機)で、エンジン不調のため、複座型の試験も兼ねて駐機されていた」「やがてエンジンを改良した52型(彗星5型2号搭載機)が制式化されることになる」「劇中で加藤三郎が51型を『零式空間52型』と呼んだのは、違いが内部のエンジンだけで、外観は同じであったため」といった設定を個人的に考えており、将来公式ムック本が出版される際に反映したいと述べていた。しかし、『2199』においてその設定が公式資料に記載されることはなく、2013年に出版された公式設定資料集では「極東管区に配備された増加試作機(九試艦戦)で、宙技廠飛行実験仕様である」と記述されている(同誌は、小泉も執筆者の1人である)。
ヤマトの格納庫の設定が再構築されたのに伴い、本機はコスモファルコンを収容する「第二格納庫」とは互いに独立した「第一格納庫」に収容されている設定になっている。発艦は旧作同様、艦後部のカタパルトから発艦する。カタパルトは左右に2基設置されているが、第一格納庫は中央で仕切られているため、使用されるカタパルトは固定されている。発艦シークエンスは、減圧された格納庫の側面ハッチが開き、機体をスライドして艦外まで移動させた後、リフトによってカタパルトまでリフトアップし、カタパルトに移動・固定する。そして、カタパルトが射出方向へ旋回した後、離着艦管制室から発艦許可をもらい、発艦する。