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展示的零式舰上战斗机
中从起飞的零式战机
圣克鲁斯群岛战役中的零式战机
电影《虎、虎、虎》中扮演零式的改装T-6
零式舰上战斗机（：零式舰上戦闘机，简称「零战」（"零戦" - れいせん、"ゼロ戦" - ぜろせん等），编号「A6M」。在部分中文书籍中称为零式舰载战斗机、零式战斗机、零式战机）是大日本帝国海军的单座型。作为的后继机，在期间是大日本帝国海军从1940年到1945年的主力舰载，从战场一直使用到结束，整个战区都可以见到它的踪影，堪称日本海军在二战时最知名的战斗机。其名得自于服役时正是皇纪纪元2600年所以最后两位都是零而得名。暱称代号为Zeke。
零战是日本产量最大的战斗机，由设计，主要研发人为该公司的设计主任，并由与两家业者共同生产，总计生产10,449架（一说10,938架），总数中约有2/3为生产。
此款战斗机之所以会取名为「零式」，乃因为当时的军用飞机是采用日本皇纪的后两码来冠名的；而零战在1940年（15年）正式由日本海军采用时，该年正好是皇纪2600年，后两个数字刚好是「00」而取名。同样以类似方式取名的，还有的、但零战的——在1942年7月加入服役之后，日本海军便废除了这种冠名模式（例如1942年开始研制的零战后继机，便取名为「」）。
零战代表第二次世界大战前日本航空工业的最高水准，也是日本海军的象征。日，日本海军向三菱与中岛两家公司提出一个名为「十二试舰上战斗机计划要求书」的舰上战斗机的设计案，准备取代刚刚进入服役的三菱96式（A5M）舰上战斗机。当时两家以「昭和十一年度航空机种及性能标准」进行设计：
舰上战斗机
航空母舰（基地）
1.拦截敌军攻击机袭击
2.敌侦察机之清除
速度以及爬升力优于敌军的高速飞机，可对对方加以拦截；并且机动性可和敌军战斗机空战的优秀运动性
普通满载状态发动机最大出力可续航1小时
20mm1-2门。如只装设1门时必须追加7.7mm机枪2门。携带弹药量20mm机炮1门60发、7.7mm机枪1门300发
电报300浬、无线电通话30浬
3,000-5,000公尺
1.离着舰性能良好，起飞长度在合成风力10m/s时必须在70公尺内
2.使用副油箱时飞行时间可到6小时以上
3.可持续改良
4.必要时可搭载2枚30公斤炸弹
对于战斗机与的需求，除了滞空时间以外实际要求规格内还有不得短于各种攻击机的的规定，昭和11年时日本海军对于攻击机的航程要求：
舰上轰炸机：高度2,000m、巡航速度160海里以上，要求800海里以上
舰上攻击机：高度2,000m、巡航速度140海里以上，要求500海里以上
陆上攻击机：满载状态1300海浬以上
稍后汇整来自于中国战场的经验和需求，这架战机的设计需求修改为：
最大空速：270节（高度4000米，311 km/h，13125英尺）。
爬升率：爬升到3000公尺（9840英尺）高度花费9分30秒。
滞空时间：正常出力下可以维持1.5到2小时，经济巡航速率下携带为6至8小时。
武装：两门20毫米机砲，两挺7.7毫米机枪，并且能够携带两枚60公斤（123磅）炸弹。
航电设备：各种无线电设备，包括定向设备。
起飞距离：在17节顶头风下必须少于70公尺。
机动性能必须和96式（A5M）舰上战斗机同级
由于这个需求过于严苛，尤其是必须兼顾8小时1300海浬以上的续航力与飞机机动性这两项互相冲突的指标，中岛公司在设计阶段放弃竞标，而三菱公司单独进行设计。第一架原型机于1939年3月组装完毕，4月1日于之陆军各务原机场进行首次试飞成功，1940年7月开始编入日本海军服役。
各型号之改良进程
随着获取自前线的战训（作战经验教训）与性能提升需求，零战阶段性的逐次进行改良。最初发动机的换装以一号、二号，机体的修改则以一型、二型之类记法表示，但1942年夏季因为海军要求各厂统一次型号命名法，而以连续两位数（前面的数字表示机体的修改次数，后面的数字表示发动机的换装次数）表示，故先前的一号一型/一号二型改称为一一型/二一型，暂称为"二号零战/二号零战改"的新型零战，之后则依此规则定名为三二型/二二型。随着战局演进在零战上的变更细节增加，军方为避免混淆而规定在两位数字之后以甲/乙/丙之类的追加序号表示武装与装备的变更。因两位数字分别表示不同的改装状态（即二一型并非第二十一种零战改型、五二型并非第五十二种零战改型…），故正确念法为按照字面的"二一型""五二型"而非"二十一型""五十二型"。
如下所示，伴随着改良的型号、发动机、主翼型态、各类装备的变迁。虽然大致按照时间与系列演进，但也有例外。例如事实上四一型的规划与五二型是处于同一时期、而"二二型"型号在"三二型"之前，实际上却是保留三二型发动机但将机身换而二一型组态、在三二型之后的改型。另外受限于表格的表现能力，无法将所有时期各生产厂商甚至前线改装的全部改装细节都完全网罗：如五二型乙机鼻内7.7mm机枪与13.2mm机枪并存的状态、或前线将五二型丙列为标准装备的武装或防弹装备又卸除的作法…等。
各型改良细节
发动机型式主翼
一一 无折叠翼端
└→二一→四一 (仅存计划中) 可折叠翼端
└→三二 切尖短展翼端（方型）
└→二二→二二甲 可折叠翼端
└→五二→五二甲→五二乙→五二丙→六二切尖短展翼端（圆型）
├→五三→六三
└→五四→**
九九式一号机砲九九式二号机砲20mm机砲之型号
60发100发 (弹鼓供弹)125发 (弹链供弹)每门20mm机砲弹药量
九七式7.7mm机枪三式13.2mm机枪副武装
无防弹装备具备防弹装备防弹装备
仅能挂载小型炸弹250kg500kg爆装
零战主要的生产型
十二试舰上战斗机（A6M1）
零战原型机，前两架使用三菱自产的"瑞星"一三型发动机，离升输出780匹马力，定额高度输出800匹马力（稍后在受测阶段中提高至875匹马力），初期采用双叶螺旋桨，在测试中更换为三叶可变螺距螺旋桨。原型机于1939年3月完成，4月首飞，由于前两架原型机三菱坚持使用自产引擎的结果是性能未达指标，因此从三号原型机起海军审查部强行责令更换成中岛（一级一速增压，定额高度输出950匹马力）。
零战一一型（A6M2a）
中国上空的零战一一型
由于三菱的瑞星引擎表现不如预期，从零战三号原型机后更换为，搭载了荣一二型引擎的试制零战在后续审查一举达成了几乎所有项目的性能指标，发动机的争议自此拍板定案。加入3号原型机到8号原型机等6架，此型零战共生产**架。
1940年7月，从9号机后的15架零战一一型进驻中国，最终有40架零战一一型进驻当地，在汉口当地调整后正式命名为「零式一号舰上战斗机一型」，简称零战一一型；虽然定名叫舰上战斗机，但并没装上航空母舰降落所需的尾勾，仅能作为陆基战斗机使用，实际定义上是偏向普通战斗机。
原本日本海军将零战派驻到中国战场的目的是以机场防卫为主，但是零战的航程正好提供重庆轰炸的海航轰炸机最好的掩护。8月19日,12架零战一一型为30架轰炸的护航，国府空军避而不战。次日，零战一一型同样为50架轰炸重庆的九六陆攻护航，国府空军为保存实力也未接战，令身负零战实战验证职责的日本军方大失所望。9月12日，12架零战又飞至重庆上空搜索，仍未遭遇国府战机，接战不成的日军飞行员愤怒地用机枪向中国机场扫射。9月13日，13架零战在诱战失败准备回航之际，突然收到国府空军的和准备降落的消息，渴望实战的日军零战机群立即折返回战区攻击国府战机。由于双方机种性能已达世代级数差距，国府空军人员训练与后勤条件亦不如人，经历一番苦斗之后蒙受惨重损失而却战果甚微。日方宣称击落27架中国战机而己方无一损失（此次出战的国府空军为I-152?25架与I-16?9架，有24架中弹或是遭击落，虽然实际数字有些微出入，仍不改其压胜结果)。
后续中日仍发生数场空战，零战的压倒性优势依旧，这让日军在1942年以前以零战取得中国战场的制空权。当时仍为国府空军顾问的虽然很快地向美军提出报告警告日军新锐战机的压倒性能，但当时美军并未认真看待。
零战二一型（A6M2b）
日本航空母舰上的零战二一型
自此型号开始零战在机尾加上着舰钩与远航必须的无线电定位设备，成为真正的。日本空母的升降机仅比零战一一型的12公尺翼展稍宽，一旦有运送疏失很容易让机翼受损；考量空母上运作的便利性是设计舰载机时必须考虑的要项之一，崛越团队的解决答案是将两侧的弧形主翼翼端重新设计成能以人力向上折起50公分的形式，以利于舰上作业。此型号称为零战二一型，也是日本海航初期的舰载主力战斗机。拥有著名的坂井三郎、西泽广义、笹井醇一等功名显赫王牌的台南航空队，最辉煌的时期也是以本机作为主力。
初期，日本海军有300架零战，其中有250架用于太平洋战区，全部是零战二一型，参与了和攻略战等战役，到1942年时零战21型三菱生产了740架。中岛生产了2,821架，可说是太平洋战争前期的当家台柱。那时的因准备不足，也缺乏对零战特性的正确分析，因此采用错误的一战体系空战战术导致接连惨败，因此可以说正因为零战二一型的活跃造就了不败的零战神话，其明灰色（今日考证为饴色）涂装也成为零战神话的象征。
盟军自此型零战开始称其为"Zeke"而对之投予高度的敬畏，并将此代号沿用至往后所有的零战系列。
零式舰上战斗机二一型
机身全备重量
荣一二型（950匹马力）
533.4&km/h（高度4,200m）注1
6,000公尺7分28秒
俯冲限制速度
629.7&km/h
3,350&km（挂载副油箱）／2,222&km（机内燃油）
翼内 2（携带弹药各60发）注2机首7.7mm机枪x 2（携带弹药各700发）
30kg或是60kg炸弹x 2
注1：主翼外板增厚之后的数据。刚开始量产时之机型同高度最高速度509.3&km/h。
注2：后期生产型改良弹鼓将弹药备量增加到每门100发
零战三二型（A6M3）
零战三二型（A6M3），此相可清楚见到其独特的方形翼端
1942年4月开始量产，吸收经验更换装有一级二速增压器的荣二一型发动机（1130匹马力），一方面提升速度及爬升率，也稍微改善高空的输出状态。因引擎增重60公斤之故而使重心前倾，基于配重的理由将前机身的油箱容量减少以恢复机身纵向平衡。并将二一型主翼翼端可往上折叠的圆弧套件取消，直接改成方形翼端以缩短翼幅。这些改进减轻了航舰地勤人员的负担，并使三二型借此提高了速度／加速性／滚转率／俯冲速限，变得更适于和倾向高速打带跑与擅用滚转的美军战机对抗。但三二型为提升空战性能所付出的代价，是损失了续航力和恶化了失速特性。原本零战不易进入失速螺旋的友善特性消失，不仅造成部分飞行员抱怨，同时很不凑巧的是，三二型服役的时间点正好是美日双方频繁地长距离来回跨岛攻防的瓜达康纳尔血战，仍能算是长程战机的零战三二型减少的航程幅度却恰好成为战略布局弹性上的致命限制，航空本部甚至为此设立专案检讨"二号零战问题"。基于以上诸多原因，顺应前线改进呼声而提升空战性能并调整了各项性能权重，身负诸多期待的"二号零战"却因为无法适应当前新战局的改变，在前线用户之间对该型号的评价呈现两极化。零战三二型的产量因此仅停留在343机程度。这也促成了长程化"零战二二型"诞生的契机。1943年春，根据小福田少佐汇编的「依据战训所成战斗机用法之研究」报告之中，提及"短翼展零战"在高速下滚转性能较先前型号来得轻快，利于当前空战战局。另外盟军一向称零战为"Zeke"，但本型登场时因其翼端特征而使在空战中多半仅能以剪影判别敌机的盟军飞行员将其误判为敌方新机种，而赋予了新代号"Hamp"。美国海航于1943年6月修订的日本军机识别手册中评价本型号为「南太平洋战区中最需要高度注意的日本战机之一」。可以说一定程度上肯定了该机的威胁性。
零战三二型的翼内砲仍是九九式一号砲，但改良弹鼓将砲弹基数增加至100发。
零战二二型（A6M3）
零战二二型
二二型是为了弥补三二型在航程运用上的问题而急遽开发并投产的型号。自1942年末开始生产。全为三菱制造。
该机以先前的三二型为基础，在左右翼内各加上一个45公升油箱，为弥补增加的重量并依据部分驾驶对三二型方形翼端的失速特性之抱怨，改回二一型的长翼展弧形翼端主翼，恢复了失速特性的同时也透过增积将三二型升高的翼负荷补偿回来。
短炮管的九九式一号（上）和长炮管的九九式二号 (下)
此举确实增加了航程，但滚转能力与俯冲速限则又退回二一型时的原点。即使如此，因为同时拥有三二型强化过的新动力与近似二一型优良的回旋特性，仍有部分驾驶认为二二型是最均衡的零战（以当时战局而言）。再次不凑巧的是，由于投入战线的时间点正好是所罗门诸岛攻防战的中期，日军在所罗门诸岛分设了多处前线基地，特意增加的航程在此时显得意义薄弱…
零战二二型的后期生产型改用加长炮管的，此谓零战二二型甲。此种提高贯穿力、弹道特性与射程的新款机炮，之后也用于零战五二型。
零战五二型（A6M5）
由于原本预定取代零战的后继机"A7M烈风"在发动机问题上持续无法解决、开发进度严重落后；此致命问题使烈风无法顺利在1943年开始量产，继而取代零战成为新一代的海军舰载主力战机。在美军持续换装新型战机的同时，日本海军却只能继续使用性能已开始显得落伍的二一／三二／二二等各型零战。在后继机种迟迟不来的情形下海军不得不继续进行零战的改良，其成果即为零战五二型。本型号归纳了以往作战之经验，在各阶段改型中逐步强化机身结构以及加装防弹装甲与自封油箱，并换装了新型的，在火力以及后勤上皆有稍作改善；由于换装较大马力发动机的希望落空，在不得不继续采用原有的荣二一型发动机，却又迫切需要提升性能之下，三菱使用了较新理论的技术，将整流罩叶片下的排气管改为分离短桩式（即所谓独立式推力排气管），在马力不变的情况下藉废热排气推力把水平最高时速提高至565km/hr，更重要的是俯冲限制速度提高至666.7km/hr。
保存在日本靖国神社游就馆一楼的零战五二型复原机
早年依据设计者与日本海航空战王牌等"权威人士"之证词得知，因为设计变更、重量增加的缘故，零战五二型在飞行操作上比不若零战二一型轻巧，因此战后数十年始终流传「零战五二型逊于二一型」之说。但在90年代后渐增的其他驾驶、地勤之大量证词文献以及复原机试飞报告显示，事实上随着当时战局演变、前线参战者反而普遍欢迎改善俯冲、提高滚转率、速度提高与增加20mm砲弹药基数之新型零战。　
零战五二型之恶评，事实上是掺杂失速特性不佳的零战三二型或后期过重的五二型丙各型的刻板印象，实际上就均衡性而言反倒是五二型为佳。其中又以提高俯冲速限的五二型甲与局部提升武装／防御的五二型乙较获好评。真正造成零战后期型印象不佳的背景因素，乃肇因于零式的引擎马力没有美军引擎来的大，造成美军的F6F可以在急速俯冲下摆脱零式的追击。零战二一型的好评除了操控轻巧以外，另一重要原因就是当时面对的盟军战斗机无论在爬升率或回旋性能上都远逊于零式，且盟军对零战的认识不足又使用了错误的战法，造成零战初期在太平洋与中国战场势如破竹。
改良的零战五二型于1943年8月试飞成功，并快速量产投入当时重建的日军航舰部队，但是在证实了此型机种的改良幅度不足以应付当时美军航舰上部署之新型。机体性能的差距固然是主因，但日方新手驾驶员的飞行时数开始不足导致技术低落、而美方却因为先前主力的F4F等机种生存性高而保全了相当数量的历战老手，经验得以传承给新进人员外也能在换装新机种的当下就驾轻就熟的采用正确战术发挥威力，敌长我消的态势下使得零战五二型的劣势更加显眼，提前宣告了此机种从登场开始即告落伍的事实。即使如此，原属应急的零战五二型系列在海军后继机种的开发与服役皆严重延迟的困境下不得不延命发展，使其成为零战系列中产量居冠者。
零式舰上战斗机五二型
21.30平方公尺
机身全备重量
（离陆输出功率1130匹马力）
565&km/h（高度6,000m）
6,000公尺7分1秒
俯冲限制速度
666.7&km/h
发动机全力输出30分＋2,560&km（加挂副油箱状态下）
翼内 2（携带弹药各100发）机首7.7mm机枪x 2（携带弹药各700发）
30kg或是60kg炸弹x 2
零战五二型甲（A6M5a）
1944年10月起新出厂的零战五二型将机翼蒙皮增厚2mm，提高俯冲速限至740.8km/hr，并将机砲弹鼓供弹系统改为弹链供弹，因此更能妥善利用翼内空间得以将每门机炮的弹药基数由100发增加至125发。
零战五二型乙（A6M5b）
为进一步增加火力，在零战五二型甲的基础上将机首右侧机枪由7.7mm口径九七式机枪改为13.2mm口径，因此鼻罩变成右边是大枪孔而左边是小枪孔的不对称布局。在油箱和发动机加上自动灭火器，座舱罩的前风挡正中央改用45mm防弹玻璃，并将座椅后方的8mm防弹钢板列为选用套件。自此型号开始，一向予人脆弱印象的零战在遭受美军连装重机枪一次连射后没有起火或爆散、尚能保存驾驶性命的纪录与生还驾驶证言开始增加。
零战五二型丙（A6M5c）
零战五二型丙（A6M5c）
改任佐野荣太郎为设计师。零战五二型丙把当时已近乎是"无效火力"的九七式轻机枪取消，而把13.2mm的增至三挺（保留机鼻右侧的一挺、并追加两挺在翼砲的外侧位置），同时将座椅后方的防弹钢板列为标准配备，还可以选择装备保护驾驶员后头部的55mm厚防弹玻璃。后机身内增设140公升油箱以弥补大幅增重下的燃费损失，机翼下加上火箭发射架则可选择将火箭空射借以攻击大型机或对地炸射时增加打击力，提升了实用性；但增设的装备令零战的重量暴增。
设计群当然知道要相应的提升动力以尽可能的缩小性能减损幅度：原本预定换装三菱的金星六二型发动机（1350匹马力）但后来考虑到后勤集成性与引擎直径后，又计划改装具备甲醇／水混合液喷注加力设备、能在不修改机鼻整流罩前提下直接提升输出的荣三一型发动机。但最终两者的开发都出问题而使安装计划落空，五二型丙唯有续用荣二一型发动机苦撑。
动力不变而重量暴增之下，理所当然地严重影响了飞行性能。当时受领的使用单位不是将其规划为对付轰炸机用的拦截机，就是迳自拆去翼内的机枪和防弹钢板当成先前的五二型甲／乙使用。也因此零战五二型丙被普遍认为是零战系列当中飞行性能最差者。
零战五三型（A6M6）
本型是与五二型并行开发的型号，即是将五二型的引擎换装为具备甲醇／水混合液喷注加力设备的荣三一型发动机，并装设自封油箱的型号。荣三一型发动机的换装直到终战为止仍未能如愿，但自封油箱的追加与防弹设备的改进则在随后五二型甲／乙／丙等衍生型上逐次达成。提案当下，原本是作为生产延迟的雷电与紫电之垫档主力机而使军部相当重视，没想到荣三一型发动机与自封油箱的开发也进展不顺，加上1944年10月起为对应战局吃紧的雷伊泰湾战役，而将零战的生产步调集中至现存的五二型之衍生各型，致使零战五三型的开发步调一度陷入停顿。之后虽得以和零战五四型的提案一同列入检讨，重启开发计划，但在妥善率仅勉强达标而即将强行量产的前一刻因日本战败而使本型再也没有重见天日的机会。
虽然根据三菱的生产文档显示序号上存在五三型，但前线受领单位表示多是安装没有注水加力系统的荣三一甲 / 乙型之应急替代品。故拥有注水喷射紧急动力输出、真正意义上的五三型其实际数量有多少、甚至是否存在过，至今仍令人存疑。
零战六二／六三型（A6M7）
神风特攻队的零战六二／六三型
以零战五二型丙为基础改进而成的战斗轰炸机型，亦称"零式爆战"。主要变更点为：?将机腹中线下的副油箱挂架改为250公斤炸弹挂架。?两翼下方则各自追加一个可以携挂150公升副油箱的挂架以补回燃料携带能力。?设计上为了满足俯冲轰炸的需求，不仅水平尾翼的内部结构强化，下部机身的蒙皮也同时增厚。计划中将搭载荣三一型发动机的五三型作此项改装后称之为六三型，改装荣三一甲 / 乙型发动机的五二型丙作此项改装后则称之为六二型。但因具备注水加力系统的荣三一型发动机其开发延至此时妥善性依然无法过关，安装计划持续跳票导致实际服役的六三型与六二型几乎没有不同。于是在动力没有变更、重量却更进一步超越先前五二型丙的状况下，零战六二型拥有了全系列最高的火力／防御／泛用性，却也没有哪项性能足以胜过同期对手，成了实际上零战家族中真正的最低飞行性能版。在战争末期这等性能水准的零战显然难有作为，加上此时海军的主力战机已转换为其他更高性能的机种，故本批次的零战最后多半沦为的自杀机。日本在二战后在琵琶湖找到一架零战六三型，现陈列在。
除了一般舰载机款式以外，为了应付东南亚战场无法取得足够的前线野战机场（日军工兵部队建设机场速度过慢）因此海军将零战安装浮筒充当水上战机使用，这款衍生型称为；另外日本本土也有为了训练零战驾驶员而制造出的双座型零战（零式练习战斗机）。
除了量产型以外，战争末型因为新型机不足因此零战也有被前线部队做野战修改以应付前线需求的状况。例如在机身内安装一门20mm的零式夜间战斗机（零式夜战）；另外也有测试在翼上装载30mm机炮的测试款，但这款测试战机并未参加实战。
未服役的其余改良型号
1943年，横须贺第一海军航空技术厂曾将涡轮增压试装在两架A6M2身上，并取名为A6M4，但遭逢一连串的失败后，计划不了了之。
零战五四／**型（A6M8）
三菱在战争后期尝尽因应战局必须不断对零战追加装备、但该机发动机的动力输出始终不能相应提升造成其性能不断低下的苦果，因此多次向海军要求许可该厂"在零战机身能兼容的前提下、搭载马力尽可能强大的新式发动机"（其实就是不愿受竞争对手中岛牵制，想尽早换装回自厂产品）。最后终于得偿所愿：
此发动机即是经过多次压榨马力试验、成熟的末期版"金星六二型"发动机。拥有1500马力的定额输出，甚至在经过调校后离升马力能达到1560匹马力的水准。
即使阻力和重量明显增加，试飞成绩依然尚称不恶（至少将零战的空战性能恢复到与未增重的初期五二型相比约略同等或以上的水准），拥有全系列中最佳的速度与爬升力。因引擎直径扩大而不得不撤去机鼻右侧的13.2mm。在恢复甚至稍微提升空战性能后该机亦保留了末期五二型的机身强度与防御水准。改装计划一度顺利到进行了改装扳机电门令枪砲协同发射之类次系统的细部检讨阶段。
零战改装长期备受争议的金星动力而造成预料中航程大减的后遗症，在当时日本已陷入本土防空战的局面下也已不再被视为问题。三菱方面称本型零战为"顺应战局的正确进化"，海军上层对此结果亦表接受。因此授予此款搭载全新发动机的零战制式编号A6M8，命名为零战五四型。预定量产化后将称之为零战**型。
1945年4月，生产出了首架A6M8。飞行测试发现燃料和化油系统存在诸多问题，并有发动机过热倾向，这架飞机不得不返厂修改。通过扩大滑油罐，修改管线设计，并安装合适的发动机冷却导风板，才排除这些缺陷。日，这架A6M8在青森完成了服役测试，海军定型为零式**型投入生产。第二架原型机6月完成测试，7月这两架飞机都送往横须贺测试航空队。但就在开始进行生产计划时工厂被炸，接着日本当局宣布投降。
零战的优势与弱点
零战曾经在二次世界大战初期产生所谓的零战神话，被视为不可能被击败的无敌战机。这个神话造成来自几种不同的因素。
西方国家当时普遍不相信一个东方国家造的战斗机性能可以达到一个超过他们想像的水准。
虽然已把有关零战的性能情报交给美国，但却未受到美**方重视。
初期与零战遭遇的时候，飞行员普遍使用错误战术以及受到经验不足的影响。而这与盟军将太平洋战区视为次要战区的态度也有关系。
战争初期日本海军航空队的训练扎实、实战经验丰富。
根据美军官方文档表示，战争初期的零战与美军战斗机的交换比（Kill Ratio）为1：6
重新涂上美军机徽并接受飞行测试的零战二一型
日，一架由起飞去攻击的零战二一型，因发动机故障而在阿克丹岛迫降不幸翻覆，飞行员古贺忠义死亡但飞机本身却奇迹似地无甚损伤。五周后被美国人发现，1942年8月该机被送往圣地牙哥北岛基地做了一系列的飞行测试，结果发现─
零战主要的优势包含
非常低的翼负荷、失速特性良好、低速下的操控反应极端灵敏。这是由于航舰起降安全所需，并基于当时日本极端重视水平回旋能力的思想所致。以上诸多特性成就零战极为优异的水平面回旋能力。无论回旋半径或是回旋率，都超越盟军当时参战的主力机种。该机优异的水平面回转能力，令盟国飞行员很难从后紧贴零式的航道从而获得开火机会；反之，零战出众的回旋能力令零战在初期的近距离空战中经常处于优势。
与同时期战机相比，远到不可思议的航程。
中高度以下良好的爬升率。瞬间爬升率几乎媲美特技机。即使被咬尾，一两个翻飞后就可能将情势逆转从而反咬敌机。
作为舰载机而言，相当良好的全向视野。
以同时期的战机而言算是比较早搭载20mm机砲的机种。对早期防弹相关设备不完备、结构也并不强韧的各国战机而言，该口径等级的火力非常具有威吓性。而且将单发轻型战斗机击落四发重型轰炸机的可能性大大提高。这等火力是同一时期较零战更为机敏，但武装只有两挺机枪的所难以迄及的。
太平洋开战当时，以空冷引擎搭载机而言非常干净漂亮的气动外形，以及相当低的阻力。（阻力系数0.0234、综合阻力面积0.525㎡）这不仅利于以较低马力达成较高速度，对巡航的燃费经济性也有好处。
开战初期仅次于而胜过几乎所有对手的初始加速性。面对极速高于自己的对手，也往往有机会在对方达到高于自己的速度之前将之捕捉并击落。
零战的主要弱点有
因为设计上要求低翼负荷，飞机重量必须刻意降低，导致结构强度不足以适应高速下大幅度动作产生的应力，原型2号机便遭遇俯冲超限翼梁与主翼外板无法承受负荷导致结构解体的情形，这问题在量产机上仍有类似状况。虽然日军很早就知道问题，也试图对机体结构进行强化修改，然而零战与西方国家战机相比高速俯冲下强度与操控性弱于对手的问题自始至终就没有获得实质上的解决过。另外，结构强度不足同时也就意味着飞机承受战损的能力不高。
日本的发动机技术不如其他航空先进国，使得零战的飞行性能必须靠近乎偏执地削减机体重量来达到，恶化前一点提到的结构强度问题。
零战的控制面在高速下很难改变角度，致使运动性能严重降低，这问题从大约220mph（354km/h）的空速开始浮现，一旦超过300mph（483km/h）的空速后，操纵杆需要施加非常大的力量方能移动。依据某些零战驾驶员的实战证言，超过500km/h时的杆力大到需要两手 +一腿的程度才能扳动。
也就是说，中高速度范围下的运动性能明显劣于同速度等级的盟军战机，而后期面对更高速等级的新一代英美战机时差距更是大到绝望的程度。
无线电通信品质不佳，有时驾驶们为了减轻重量会干脆拆掉无线电改用手势沟通；无论是前者或后者皆缺乏灵活、即时且精确指挥中队运行团体战术的能力。
油箱缺乏被枪砲命中时抗燃的设计，其自豪的轻质高强度板材 - "五十岚式杜拉铝"含有大量的，易氧化的特性又使飞机更加易燃，且驾驶座对枪砲子弹可说是毫无防护力。
缺乏防御导致飞行员容易折损，到战争后期经验丰富的历战飞行员大量伤亡下实战经验难以传承，新手素质因此停滞不前，使其在接下来的交战中更快牺牲。
即使战争末期新锐机服役，也已缺乏足够数量的适格者试飞或在实战中与同盟国抗衡。这种恶性循环成为日本海航末期气力难支的主因。
战争后期，美国已找出抗衡零式的战法，以"打带跑"或"萨奇剪"等编组方式取代单纯的循环缠斗，让俯冲速度不佳、滚转率也不高的早期零战无法与之抗衡。
零战武装弹道对比
早期零战的99式20mm机砲的砲口初速低导致有效射程短、贯穿力不足，弹道弯曲又散射，连射性也差，实际上有效射程比美国的0.50英吋重机枪还短得多，因此被美军戏称为“小便炮”。
加上弹药基数少（早期型的九九式一号砲每门只有60发），对经验较少的飞行员来说只够一到两个长点射，还在摸索前置量时弹药已然耗尽，实战效果极低。而一旦20mm砲耗尽，飞行员就只能依靠机首的7.7mm机枪，偏偏此枪口径与威力太小，无法穿透许多战机的装甲板，甚至难以伤及结构，需要非常高密度与长时间的命中方能生效。　而7.7mm机枪与20mm机砲两者的弹道与初速亦相差甚远，除非抵近至百米以内距离开火，否则枪砲齐发时两者只有其一能命中。这对新手飞行员而言很难捉摸射击手感，即使是如坂井三郎之类射击技术超群的老练飞行员，对九九式一号砲差劲的性能也仍是多所抱怨。
中后期型零战改搭载提高初速借以改善贯穿力和弹道特性的长砲管型九九式二号砲，弹药基数也经历了两次提升（60→100→125 )，飞行员们欢迎这项改变，但发现在零战上使用新款机砲射击时弹道发散的问题依旧严重。这是肇因于零战主翼结构太弱导致抗挠性也差，在承受机砲等级的后座力时无法将砲身稳定，因此导致弹道发散问题。虽然零战在改进途中曾试图强化主翼，但高初速的九九式二号砲也增加了后座力，两相抵销之后此问题直至最后依然无解。
零战当初在设计时没有留下足够的升级空间，飞机设计空间太小，无法安装体积较大的发动机，而小尺寸的发动机提升功率技术上很困难，所以后期的零式在安装了装甲以后，虽然换了功率更大的小型发动机，但单位功率并没有提高，格斗性能无法因改进而继续提高反有所下降。不但如此，零式多数后期型除了俯冲速度得到了提高了以外，所有的飞行性能都在下降，后期型零式的爬升率比前期型下降25%以上，至于航程下降近40%，零式空战性能最好的型号实际是早期的21/22型与最后才出现的54丙型。
当年被美方掳获试飞的零战五二型
为拍摄电影而被改造成零战的T-6教练机
日本帝国海军航空队
掳获机，部分于时缴获，于教练或研究用
泰国皇家空军
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