Un total de 10 425 appareils construit a été comptabilisé. 3 880 par Mitsubishi et 6 545 par la compagnie Nakajima
Au mois d'avril 1938, les bureaux d'études de l'Arsenal aéronaval de Yokosuka approuvent le projet de chasseur embarqué 12 Shi et la construction de deux prototypes est attribuée à l'avionneur Mitsubishi. Commence alors, dans le courant de l'été 1938 la construction des deux prototypes, dénommés A6M1/12 Shi. Il furent dotés chacun d'un moteur Mitsubishi Zuisei 13 de 780 ch. entraînant une hélice bipale à pas variable, mais le moteur ne donna pas entière satisfaction et cette version, la première de l'appareil, ne fut jamais fabriquée en série. La Marine suggéra alors de monter sur deux nouveaux prototypes le tout nouveau moteur Nakajima Sakae 12 (NK1C) de 940 ch. Ce moteur était l'équivalent du ha.25 de l'Armée et porta également l'appellation de Type 99/950 ch. L'arrivée du nouveau moteur satisfit de loin les conditions du cahier des charges initial et le modèle A6M2 était mûr pour la fabrication en série.
Production : 4 prototypes
Les 15 premiers exemplaires de pré-série furent envoyés en Chine en juillet 1940 pour évaluation en conditions réelles. Alors que l'appareil avait été conçu pour être embarqué ce premier modèle n'allait être que basé sur le continent, c'est pourquoi il fut fabriqué sans sa crosse d'arrêt. Le résultat ne se fit pas attendre, et les A6M2 balayèrent du ciel tout ce qui leur était opposé, au point que les Chinois évitaient soigneusement de se battre contre les Zéros avec leurs I-15 et I-16. Les Occidentaux qui avaient pourtant la possibilité de s’intéresser au Zéro continuèrent à croire à l’indigence de l’aéronautique nippone. Ils allaient le regretter.
Production : 64
Les marins avaient des problèmes avec les saumons des modèles 11 dans les porte-avions. La première évolution du Zéro consista donc à modifier l’aile pour que les saumons soient repliables. Ce sera l’A6M2 modèle 21 (comprendre 2e type de cellule, 1er type de moteur). Quelques détails évolueront sur le modèle 21 tels que l’apparition d’un contrepoids d’aileron pour soulager l’effort à haute vitesse, un problème récurrent sur le Zéro qui ne sera jamais vraiment corrigé. Ce modèle, et la plupart des modèles suivants, fut fabriqué avec sa crosse d'arrêt. Située sous l'empennage, elle était destinée à immobiliser l'appareil en accrochant un brin d'arrêt lors des appontages sur les porte-avions.
Production : 740
Première version d'entraînement, biplace. La cellule fut modifiée pour que l'habitacle et la verrière pussent héberger un instructeur et un apprenti pilote. La motorisation resta la même que celle des autres versions de A6M, dans l'armement les canons d'aile de 20 mm furent retirés et seulement les deux mitrailleuses de capot de 7,7 mm furent conservées. Des bombes de 60Kg pouvaient être portées sous les ailes lors des entraînements, mais au moment où ces appareils furent utilisés comme Kamikazes, en 1945, les bombes de 60 kg furent remplacées par une bombe ventrale de 250 kg. La production fut répartie entre 236 exemplaires fabriqués par Dai-Nijuichi Kaigun Kokusho à Omura (Sasebo) entre novembre 1943 et août 1945 et 272 exemplaires fabriqués par Hitachi Kokuki K. K. entre mai 1944 et août 1945.
Production : 508.
Extrapolation en hydravion de chasse. Un flotteur contenant un réservoir supplémentaire de carburant fut ajouté sous le fuselage et chaque aile en portait un autre, de taille plus réduite, sous son intrados. Le Rufe, nom de code que lui donnèrent les Alliés, avait le même armement et emport de munitions que les variantes des versions A6M2, A6M3, A6M5 et A6M5a : deux mitrailleuses de 7,7 mm sur le capot et deux canons de 20 mm, un dans chaque aile.
Production : 327 exemplaires
L’A6M3 modèle 32 fut introduit au printemps 1942 pendant la bataille des îles Salomon (Guadalcanal). Modification importante : le moteur Nakajima Sakae 12 de 940 ch fut remplacé par un NK1F Sakae 21 ou Ha-35-21 équipé d’un compresseur à 2 vitesses délivrant 1 130 ch au décollage. L’implantation de cette nouvelle mécanique plus longue nécessita le déplacement de la cloison pare-feu de 20 cm (8 pouces) au détriment de la capacité en carburant. Le capotage moteur changea de forme et la prise d’air du compresseur fut disposée en haut au lieu du « tunnel » en bas. Les canons disposaient de 100 obus chacun au lieu des 60 initiaux. Mais le changement le plus visible est la disparition des saumons d’ailes repliables pour améliorer le taux de roulis mais aussi la production. Les américains crurent avoir affaire à un nouvel avion qu’ils baptisèrent Hamp au lieu de Zeke, mais ils réalisèrent rapidement leur erreur. La vitesse maximum passa de 288 kt à seulement 294 kt
Production : au moins 343
Pour essayer de retrouver une autonomie comparable au modèle 21 suite à l’augmentation de la consommation du Sakae 21 et de la diminution du volume du réservoir, les ingénieurs de Mitsubishi installèrent 2 nouveaux réservoirs de 45l dans chaque aile. Pour maintenir la charge alaire équivalente au type 32, les saumons repliables furent restaurés. D’où le type 2-2 (cellule 2, moteur 2). Il est donc normal que l’A6M3 modèle 22 apparaisse après le modèle 32 ! Quelques modèles 22a reçurent le canon 20 mm type 99 modèle 2 mk 3 à long tube des futures versions. Quelques modèles expérimentaux basés à Rabaul utilisèrent des canons de 30 mm (cette information n'est toutes fois pas avérée).
Production : 560
Il n’y eut pas de série 4, l’A6M4 utilisait un turbocompresseur qui ne fut jamais mis au point. Les Japonais eurent beaucoup de déboires avec les turbocompresseurs durant toute la guerre. De plus, il semblerait que le chiffre 4 homophone du kanji Shi signifiant « mort », ait une symbolique proche de notre 13.
Certaines sources le citent comme étant la série de prototype ou les premiers exemplaires du modèle 52 basés sur la cellule du modèle 22a pendant la phase de transition.
N’arrivant toujours pas à mettre au point l’A7M Reppu (et surtout peinant à prendre des décisions), la Marine demanda un appareil amélioré pour faire une jonction qui n’eut jamais lieu. En août 1943, un modèle 22a fut modifié en augmentant l’épaisseur du revêtement des ailes et des saumons de taille réduite furent installés de manière fixe. De plus, le moteur reçut des pipes d’échappement séparées propulsives. Bien que plus lourd de 70 kg, le nouveau modèle 52 était plus rapide de 11kt en palier par rapport au modèle 32, mais surtout sa vitesse maximale en piqué fut augmentée à 660 km/h. Mais ces améliorations ne suffirent pas et les Zéro 52 furent massacrés par les Hellcat.
En mars 1944, le modèle 52a apparut en première ligne. L’épaisseur encore augmentée du revêtement permit une vitesse en piqué de 740 km/h (le Corsair piquait à 790 km/h). Les canons mk4 reçurent 125 obus chacun (au lieu de 100) par substitution des tambours par des bandes.
Le modèle 52b vit une réelle amélioration de la capacité à encaisser les coups et à en rendre. Un pare-brise blindé de 50 mm ainsi que des extincteurs de réservoirs furent installés. Et une mitrailleuse de capot Type 3 de 13,2 mm remplaça une de celles de 7,7 mm. C’est probablement la meilleure version menée au combat en aptitudes générales.
Le modèle 52c fut lancé dans l’urgence après le massacre des Philippines. Malgré l’obsolescence de la cellule, il fallait améliorer le Zéro car la production du J2M Raiden ne démarrait pas. L’A6M5c incorporait un blindage dorsal pour le pilote, un réservoir central auto-obturant et 2 mitrailleuses de 13,2 mm d’ailes à l’extérieur des canons. La mitrailleuse de 7,7 mm de capot disparaissait. Les ingénieurs réclamèrent à la Marine le droit d’installer le plus gros Mitsubishi Kinsei pour parer à l’augmentation prévisible du poids. Encore une fois, la Marine par un incroyable immobilisme refusa encore et imposa le Sakae 21 en attendant la disponibilité du Sakae 31 dont la puissance devait être supérieure grâce à l’injection d’eau et de méthanol. Les performances s’effondrèrent.
Un chasseur de nuit fut développé à partir du modèle 52 en ajoutant un canon à tir oblique dans le fuselage. C'était l’A6M5d-S, S étant le suffixe des chasseurs de nuit (exemple J1N1-S Gekko).
Production : modèle 52 : 747+, modèle 52a : 391+, modèle 52b : 470, modèle 52c : 93
Deuxième version d'entraînement, fabriquée à seulement sept exemplaires par Hitachi Kokuki K. K. entre mars et août 1945. Même motorisation que le A6M5 et même armement que la précédente version d'entraînement (A6M2-K) : deux mitrailleuses de 7,7 mm et deux bombes de 60 kg.
Production : 7.
Le prototype du A6M6c (Zéro 53c) vola en novembre 1944. En plus du moteur Sakae 31a (dont la puissance supérieure aux 1130 ch du Sakae 21 n’apparaît dans aucun ouvrage), les réservoirs d’ailes de 45l reçurent un revêtement auto-obturant. La vitesse maxi de 300 kt (5 de moins que le 52) en utilisant l’injection d’eau n’était que théorique car la qualité de fabrication des moteurs et des cellules baissait dangereusement par manque de matières premières de qualité et par déficit de compétence de la main d’œuvre. Les ouvriers qualifiés étant embrigadés dans l’armée. De plus, les raids des B-29 sur les usines de moteurs n’allaient rien arranger.
Production : pas de chiffres, ce qui est certain, très peu. Un seul prototype selon certaines sources.
Les unités combattantes modifiaient les support de réservoirs centraux pour y accrocher une bombe de 250 kg sur les versions précédentes. Ce sera fait de série sur l’A6M7 modèle 63.
Destiné à être utilisé comme un bombardier en piqué, le modèle 63 avait un support de bombe et des points d’ancrage pour deux réservoirs externes de 350l d’ailes et un plan arrière au revêtement épaissi pour résister aux efforts. La production démarra en mai 1945.
Production : pas de chiffres, et comme pour l’A6M6c, peu.
Comme Nakajima se concentrait sur la production du puissant moteur 18 cylindres 2000 ch Homare devenu prioritaire, il fallait arrêter lentement la production du Sakae. Mitsubishi fut alors enfin autorisé à utiliser le fiable et performant moteur Mitsubishi 14 cylindres MK8P Kinsei 62 [Ha-33]-62 de 1560ch. Cette mécanique éprouvée avait été efficacement adaptée sur le Ki-61 de l’armée (d’où le Ki-100) et les D4Y de la marine. Comme le Kinsei était plus gros, il nécessita un nouveau capotage et la mitrailleuse de capot disparut. Depuis le début du programme, le rapport poids-puissance augmenta enfin. Le premier prototype fut fini en avril 1945 et les résultats encourageants poussèrent la Marine à commander pas moins de 6 300 A6M8 ! Aucun cependant ne verra le combat car le marasme provoqué par les bombardements et la pénurie de matériaux avait totalement désorganisé la production. Les prototypes de l’A6M8 ont utilisé des cellules de 52c d’où l’appellation Zéro 54, mais les exemplaires de série devaient utiliser la cellule du modèle 63, d’où l’appellation Zéro 64.
Production : 6 300 prévus, pas d’exemplaire de série