日本人对零战过于自信，曾称之为“万能战斗机”，因此故步自封，影响了零式战斗机换代型号的研制。随着美国对零战性能的熟悉，以及针对零战而推出的F6F“恶妇”式战斗机上场，零战的性能优势丧失殆尽。而且随着美国F-6F、F-4U、P-38、P-47、P-51等优秀战斗机的大量出现，零式等日本各型战斗机无论从性能还是数量上均处于劣势。零式机体脆弱的缺点，逐渐成为其致命因素，特鲁克空战中的零战几乎成为了被猎杀的飞鸟。
由于换代的A7M“烈风”式的研制迟迟无法成功，零战被迫不断改进来应付越来越艰难的战局。1943年8月零战52型（A6M5）试飞，翼展缩短到11米，时速增大到560千米。其它改进包括翼上机炮改用弹链供弹以增加携弹量，加强机翼刚性和加装装甲板、防弹油箱等。零战52型的生存能力大幅度提高，但是由于机重增加，灵活性反而下降。零战52型共生产6000架以上，占零式战斗机生产总数一半以上。此后在零战52型的基础上还发展了可装载一枚500千克炸弹的战斗轰炸型零战63型（A6M7）和零战64型（A6M8）。最终改型零战64型换装了1560马力的发动机。
零式各型的相对性能随时间推移愈加落后，1944年的主力零战52型时速只有565千米，最终改型零战64型也只有572千米。而当时各国主要战斗机时速均已达到600千米以上，甚至700千米。可见日本战时的工业潜力和技术发展水平有多么低下。零式战斗机在战争后期，几乎无法胜任空战的任务，只好沦为自杀飞机，使大批日本青少年沦为炮灰。
【性能诸元】
飞机 零战(A6M),三菱设计，三菱和中岛生产
发 动 机 中岛“荣”12，1000马力(A6M2),1500马力(A6M8)
尺寸 翼展12米，全长9米
巡航速度 160节(296公里)/小时(A6M2)
200节(370公里)/小时(A6M8)
最大速度 279节(518公里)/小时(4300m)(A6M2)
309节(571公里)/小时(6000m)(A6M8)
升限 10000米(A6M2)
航程 3000公里(A6M2)
空重 1.680吨(A6M2)
武器 20mm机炮2门，7.7mm机枪2门，60公斤炸弹2颗
乘员 1人
