Variantes
A6M1 Tipo 0: dos prototipos A6M1 completados en marzo de 1939, propulsados por un motor Mitsubishi Zuisei 13 de 780 hp. El primero de ellos voló en Kagamigahara el 1 de abril de 1939, demostrando unas cualidades extraordinarias, a excepción de su velocidad (489 km/h), que casi le hizo perder el contrato. Se probó una hélice de velocidad constante lo que le permitió una mejoría en las prestaciones globales, pero aun así, se necesitaba más potencia.
A6M2a Tipo 0 Modelo 11 Versión inicial de producción impulsada por un motor Sakae 12 de 940 hp, con un armamento de 2 cañones de 20 mm en las alas y 2 ametralladoras de 7,70 mm; envergadura de 12 m y peso normal en despeque de 2410 kg; los aparatos iniciales del lote, así como los que, a partir del 22º ejemplar de producción, incorporaron el larguero trasero reforzado, se denominaron A6M2-11.
A6M2b Tipo 0 21 A partir del Zero número 65, las puntas alares podían plegarse de forma manual. El modelo 21 empezó a entrar en servicio a finales de 1940. Este fue el modelo que llevo el peso de las operaciones en el Pacífico y el Indico a principios de la Guerra y participo en todas las batallas importantes: Pearl Harbour, Mar de Java, Darwin, Colombo, Mar del Coral, Guam, Filipinas, Aleutianas, Midway y Guadalcanal, aun en fechas tan tardías como 1944 servían a bordo de portaaviones de escolta y en unidades de entrenamiento.
A6M2K: También fue el A6M2 el modelo básico para diferentes versiones, así nació el A6M2 K aviones biplazas de entrenamiento con pequeñas alas traseras montadas en la parte trasera del fuselaje, de esta versión se produjo hacia 1944 una versión de arrastre de blancos, totalmente pintados de color naranja.
A6M2N Rufe: Otra derivación importante del A6M2 fue la versión de hidroavión, el A6M2 N "Rufe", producido por Nakajima y que acumulo una impresionante historia operativa, volando desde casi cualquier isla en el perímetro defensivo japonés.
A6M3b Tipo 0 Modelo 32: El tipo 32 "Hamp" con las puntas recortadas y recuadradas, un motor Sakae 21 de 1130 hp optimizado para el combate a baja altitud; empezó a aparecer a principios de 1942 con unidades basadas en Tierra, y su cénit fue en las operaciones de Guadalcanal. La pérdida de capacidad superaba las ventajas de las alas recortadas, y se decidió restablecer la longitud total de las alas, dándose el Tipo 22.
A6M3 Tipo 0 Modelo 22: Fue principalmente asignado a portaaviones, fue el modelo estándar a partir de la Batalla de Santa Cruz y el aparato principal en operaciones hasta la batalla de las Marianas, siguió operativo hasta el final de la guerra, pero en pequeños números y en unidades de segunda línea.
A6M4 Tipo 0 Modelo 41: Sin armamento; no hay muchos datos sobre sus características técnicas, parece que el proyecto no fue mucho mas allá de dos A6M2 remotorizados. El turbosobrecompensor se pensó para hacer que el Zero pudiese combatir a mayor altura contra los Corsair y P-38s, mas por fallas en los materiales del sistema no fue producida.
A6M4 Tipo 0 Modelo 42: Los dos últimos A6M3 Type 22, fueron modificados con las alas desarrolladas para el A6M5, para probar su factibilidad, quedaron en el centro de experimentación de Yokosuka, con sus motores Sakae 12.
A6M5 Tipo 0 Modelo 52: La variante más efectiva entró en combate en Abril de 1944 y fue él mas producido, dándose varias subvariantes; las alas fueron nuevamente recortadas, pero esta vez fueron redondeadas las puntas, disminuyendo las turbulencias que plagaron la maniobrabilidad del tipo 32; el motor fue dotado de tubos de eyección de gases que permitían aumentar el empuje y con esto aumentar la velocidad hasta 564 Km/h, pequeñas mejoras dieron los modelos 52 a 52 b y 52 c, principalmente en armamento y tanques auto obturables; usado en la última gran batalla del Mar de Filipinas, operó desde los restos de la flota y bases terrestres hasta el final de la guerra.
A6M6 Tipo 0 Modelo 53c: El A6M6 fue desarrollado para usar el motor Sakae 31a, con inyección de metanol y depósitos autosellantes. En las pruebas no resultó suficientemente competititvo por la falta de fiabilidad del sistema de inyección. El final de la guerra puso fina a las pruebas. Sólo se construyó un prototipo.
A6M7 Tipo 0 Modelo 63: El ultimo proyecto fue el A6M7, una versión de bombardero en picada, destinado a los pequeños portaaviones de escolta y ligeros de la flota.
A6M8 Tipo 0 Modelo 64: El A6M8 fue un proyecto con un motor Kinsei 62, pero ya no llegó a producirse en grandes cantidades, demasiado tarde y demasiados pocos, se pretendía dar paridad al aparato con el Hellcat, probablemente equipo al 653 Kokutai, al 303 Kokutai y a los grupos aéreos de Yokohama.