1938年6月5日，采用了這項被堀越二郎命名為“以降低剛性的方式對操縱應答性的改良”技術的1號機試飛成功。試飛員對於改進後的操縱係統感覺很好。在此之後，堀越設計團隊的成員們反複測試不同強度下操縱係統的變化情況，最終在一個月後找出了最適合於12試艦戰的操縱係統。
就在三菱公司方麵忙著進行1號機的試飛工作的同時，在海軍航空技術廠（簡稱空技廠），對A6M1（這是12試艦戰的正式項目代號）的靜力測試也在緊鑼密鼓的進行著。12試艦戰的機體強度測試由空技廠的小穀敏夫造兵大尉負責，振動測試由工程師鬆平精負責。由於12試艦戰的機體材料、強度規範與以往的機型相比都有了非常顯著的差異，所以測試也必須更加嚴格。
當時空技廠的測試手段，用於振動測試主要依靠風洞吹風，用以檢測高速飛行時的機體振動、失速和螺旋的進入狀態等等。用於機體強度測試，則是使用不同重量的裝滿鉛丸的袋子堆積在用於測試的機體部位上以模擬受力。隨著鉛丸重量的不斷增加，測試部位逐漸由正常狀態開始開鉚、扭曲、變形，直到斷裂。
從設計師曾根嘉年留下的測試筆記來看，12試艦戰的尾翼部分強度很充裕，在承受了最大受力2.4倍的壓力下才發生斷裂。機體部分強度明顯不足。在機體上屈的測試中，當壓力達到到最大受力的0.8倍時，金屬蒙皮就開始出現褶皺變形。1.0倍時測試被迫中止。機翼的測試結果不好不壞，當壓力達到最大受力的1.6倍時，機翼嚴重變形，鉛丸袋子從機翼上滑落。
比較令人失望的是起落架。為了模擬硬著陸，空技廠的技術人員將靜力測試樣機吊掛到40厘米高度上，然後讓其直接落地。在第一次測試中，猛烈的衝擊就摔斷了飛機左翼起落架根部的翼肋。發生斷裂的翼肋修複後的第二次測試中，又有別的翼肋發生斷裂。看來大雕塑家堀越二郎對於機翼的的“剝削”實在是有點過了。
對此，空技廠內部有了很大爭議。有不少技術人員認為，考慮到機翼結構采用了特性尚不完全摸底的全新的超硬鋁合金，尤其是已經知道這種鋁合金的耐用性較低，從金屬疲勞的角度上考慮，有必要要求三菱公司方麵立即製作第二架靜力試驗樣機用於測試。對於這種意見，主持測試的小穀大尉予以否決：“哪裏強度不足就在哪裏補強即可，先把這一架徹底摔爛了拿出來完整的補強方案再說。”
這樣的摔摔打打經曆了一年時間，一直到12試艦戰的試飛工作進入後期階段才於1940年初宣告結束。根據空技廠的意見，三菱公司方麵又製造出了經過全麵補強的2號靜力測試樣機，並且順利通過了空技廠的測試。
盡管空技廠已經盡了最大的努力，但事後的曆史表明，測試結果仍然沒有能夠完美再現12試艦戰的弱點，全新的A6M1仍然是個要命的麻煩製造者。
1939年7月6日，各務原機場迎來了兩名穿軍裝的客人。他們是空技廠飛行試驗部的中野忠二郎少佐和真木成一大尉。作為軍方的試飛員，他們兩人將從三菱公司方麵正式接手12試艦戰的試飛工作。看著這架凝聚著日本海軍的眾多期待和三菱公司無數心血結晶的飛機，兩名試飛員感慨萬千。用多年以後真木大尉自己的回憶，就是：“80%的好奇心，10%的不安外加堅決遵守注意事項的決心10%。”
在兩名軍方試飛員的試飛中，飛行員對飛機的飛行品質基本滿意，唯一的抱怨與三菱公司的試飛員相同，就是高速飛行時升降舵和副翼過於敏感，而低速時又有點敏感度不夠。前麵已經說過，其實早在1號機首飛之後不久，試飛員就抱怨過這個問題，而且堀越二郎本人也研製出了改進後的操縱係統。而這一次為了給軍方留下更深刻的印象，堀越索性沿用了原有的操縱係統，讓軍方試飛員自己去體會新舊係統的差別。既然軍方也有類似的抱怨，那解決方法非常簡單，測試過的多套操縱係統輪番上陣，讓兵大爺們自己去挑一套他們覺得最合適的。至於副翼的問題，那個隻要再做一下修形即可，不難解決。