（三）好事多磨的零
1938年底，用於組裝原型機的各個部件試製完成。1939年1月，第一架用於靜力測試的機體交付日本海軍航空廠進行測試。
1939年3月18日，12試艦戰1號原型機試製完成。1號機的空機重量為1569.5公斤，比計算值略有超出。不過考慮到飛機上有增加了55公斤的軍方所要求的必要設備，計算和製造就算是相當準確了。3月23日，1號機離開了三菱公司位於名古屋市區的廠房，運往岐阜縣境內的各務原機場。運送的工具則是具有悠久曆史的交通工具——牛車。為了保密需要，1號機必須在夜間分解包裝後從陸路運輸。從三菱公司名古屋飛機製造廠到各務原機場的行程大約有40公裏。當時日本國內的公路建設完全無法與今天相比，僅限於城市道路上才有瀝青鋪設路麵，出了市區就是土路。為了避免用卡車運送時可能的碰撞損壞，三菱公司索性選擇了牛車。於是，這架在當時世界上也屬於頂級水準的先進戰鬥機就被大卸八塊乘坐古老的牛車在吱吱扭扭的聲音的伴隨下開赴各務原去也。
1號機運抵各務原機場後便立即送進了三菱公司專用的機庫進行組裝調試。1939年4月1日，一個微風吹拂的晴朗的春日，以堀越二郎為首的三菱公司的設計師和技術人員們聚集在機庫門口。庫門打開，一架絕大多數日本人所聞所未聞見所未見的灰綠色單發飛機靜悄悄地滑上跑道。三菱公司的試飛員誌摩勝三身穿全套飛行服身背降落傘包穩穩地坐在座艙裏。在他的右大腿上，放著用於記錄飛行資料的記錄板。
最後的檢查完成了，座艙內的誌摩勝三打出了可以起飛的手勢。地勤人員撤去了機輪下的輪擋。誌摩先駕駛飛機在跑道上反複滑行了幾圈之後，這架造型優美流暢的飛機在嗡嗡的發動機聲中穩穩地離開了地麵。首飛成功了！經曆了一年零五個月的辛苦之後，12試艦戰終於破繭而出了。
實際上12試艦戰1號機的第一次的試飛隻不過是在離地10公尺的高度上繞著機場轉了一個小圈子，與其說是飛行不如說是跳躍可能還更接近於事實一些。首飛成功以後，試飛員們就不必再那麼謹慎了。在誌摩勝三和另一名三菱公司試飛員新穀春水的駕駛下，1號機先後逐步進行了起飛、著陸、起落架收放、螺旋槳螺距調整、簡單特技等項目的試飛。
4月25日，1號機進行了首次全配置下的試飛。包括武器、彈藥在內，此時的機體全重為2331公斤。試飛的成績很理想，在3800公尺高度上，1號機飛出了490公裏/小時的成績。考慮到1號機所采用的瑞星發動機功率要小於軍方選用的榮，看來換發之後的12試艦戰最大速度突破500公裏/小時應該不會有什麼問題。
經過半個月的試飛，1號機主要暴露了兩個比較嚴重的問題。其一是飛行過程中機身振動嚴重。經過研究後，堀越確認這是原型機所采用的二葉可變螺距螺旋槳旋轉時與機體發生了共振。這個問題好解決，本來二葉槳就是為確保原型機而特意采用的保守的舊槳型。既然舊的不好用，直接換成在原來的計劃中應該到後期才開始采用的新型三葉螺旋槳即可。其二是飛行員抱怨在高速飛行狀態下，升降舵的舵效過於敏感。這個問題有些麻煩。舵當然還是那個舵，隻是由於12試艦戰的飛行速度超出了以往的任何機型，在高速飛行狀態下，撞擊在舵麵上的氣流的相對速度當然也高了不少。高速飛行時飛行員用同樣的力量推拉操縱杆，盡管升降舵的活動角度與低速時是一樣的，但是更強烈的風壓所導致的飛行姿態的變化卻要超過低速時，飛行員用同樣的力量卻帶來不同的效果，自然就會感覺高速時舵效過於敏感了。這個問題不解決，肯定會給未來的訓練和實戰造成一定的困難。
在今天，當然可以依靠計算機控製下的電傳操縱係統精確的調節飛行姿態。而在20世紀30年代後期哪有這樣的技術。堀越二郎為此苦惱了一陣子。最終這個問題的解決方法出乎意料的簡單。在當時，飛機的操縱係統主要由操縱杆和操縱麵之間起連接、傳導作用的連杆、動作筒和鋼纜組成，連液壓助力係統都還沒有采用。按照固有的觀念，整個操作係統自然是連接的緊繃繃的，操縱係統自身的形變當然越小越好，以確保操作時杆力與舵麵運動完全聯動。對此，堀越的考慮就是既然新型飛機舵麵運動與舵效之間並不完全一致，那麼是不是可以幹脆讓操縱杆與舵麵之間的聯動關係並不完全一致呢？隻要把動作筒、連接鋼纜的強度適當降低一點，等於說是稍稍增加了一點操縱係統的彈性。這樣，用同樣的力作用到連接係統上時，由於高速飛行時發生在舵麵上的風壓較大，此時連接係統所發生的形變也就超過了低速飛行時，升降舵的舵麵運動的角度將會小於低速飛行時。舵效的敏感度降低，飛行員就不會覺得不適應了。