從太平洋戰爭爆發時到戰爭中期，零戰21型艦載戰鬥機一直是扮演著日本海軍航空隊空戰兵力的絕對主力的角色，也是當時整個日本武裝力量所擁有的最先進的戰鬥機。太平洋戰爭前期所謂的“零戰神話”很大程度上就是零戰21型的神話。
以上三種型號的機體、動力係統差別不大，基本上可以看作A6M零戰全係列中的初期係列。
A6M2b零戰21型主要性能指標
型號名稱：A6M2b零式艦載戰鬥機21型
翼展：12.00米（翼梢折疊時11米）
全長：9.06米
全高：3.53米
機翼麵積：22.44平方米
空重：1754公斤
正常起飛重量：2421公斤
動力：中島榮12型14缸風冷活塞發動機驅動一具住友漢密爾頓三葉定速螺旋槳，直徑2.90米
起飛功率：940馬力最大速度：533.4公裏/小時（高度4550米）
爬升性能：達到6000米高度需時7分27秒
實用升限：10300米
俯衝限製速度：629.7公裏/小時
航程：1433公裏+全速30分（正常）或2530公裏+全速30分（帶副油箱）
武裝：99式1號20毫米機炮×2（機翼內，每門炮備彈60發）和97式7.7毫米機槍×2（機頭處，每挺機槍備彈450發）
炸彈：30公斤或60公斤炸彈2枚
載油量：535升（機內油箱）+330升（機身副油箱）
（四）A6M3零戰32型
為了進一步提高零式艦載戰鬥機的性能，1941年6月，三菱重工又研製出了零戰的係列的新改型，即所謂2號零戰。1942年7月14日，2號零戰首飛成功。1942年6月，2號零戰進入量產。1942年夏以後，根據新的命名規範，零式2號艦戰改稱為零式艦載戰鬥機32型，簡稱零戰32型。
零戰32型用帶有2級機械增壓器的1130馬力的榮21型發動機替換掉了原來的榮12型。榮21型發動機比起榮12型發動機要更長更重一些，所以零戰32型的發動機整流罩的外形也相應做了一些調整。機身前端的防火壁向後移動了20厘米。由於這個改動，使機身油箱載油量由98升減少到60升。總載油量也由原來的518升減少到470升。
零戰32型的另外一個重大的改進在機翼上。為了改善工藝性，原有的向上方折疊的半圓形翼梢被截去了，變成了在當時的日式戰鬥機中很少見的平直翼梢。相應的翼展也減少了大約一米。通過這樣的改進，盡管飛機的空機重量增加了100多公斤，零戰32型艦載戰鬥機的最大速度、高空性能、爬升性能、滾轉性能、俯衝速度都比零戰21型有了一定的提高。除此之外，一直飽受批評的99-1型機炮的60發載彈量也增加到了100發。在主要性能都有一定的改善的同時，唯有航程比零戰21型降低了大約20%。
1942年8月，首批16架零戰32型裝備到了新組建的由零式艦戰與D3Y199式艦載俯衝轟炸機混合編成的第2海軍航空隊。首任戰鬥機隊長就是那位倒黴的倉兼義人大尉。第2海軍航空隊後來改番號為第582海軍航空隊，在很長一段時間內，2空-582空一直是日本海軍中唯一的以岸上機場為基地的艦載俯衝轟炸機實戰部隊，經曆了瓜達爾卡納爾島周邊地區的無數次苦戰。
在已經有了大航程的零戰21型之後，一貫對飛行性能津津計較的日本海軍會願意采用縮短航程的零戰32型，這可能主要是出於防空作戰的考慮。如果用於岸上基地的防空作戰而不是遠程護航作戰的話，那麼航程短一點倒也關係不大。然而日本軍方失算的是，零戰32型剛剛投入使用，著名的瓜達爾卡納爾戰役就打響了。零戰32型的航程不足，隻能眼睜睜的看著護航力量不足的陸攻機群成為美軍槍下的靶子卻無可奈何，所以零戰32型的生產到1942年底就徹底停止了，總產量包括3架原型機在內也隻有343架。原定在中島飛機公司擴大生產零戰32型的計劃也就此中止。
倒是已經看慣了各種日式戰鬥機的美軍對這種外形與眾不同的零戰相當看重。剛剛接觸到零戰32型時，美軍誤將其當做一種全新的機型。零戰全係列的盟軍識別代號為Zeke，而誤以為是另一種機型的美軍為零戰32型又起了Hap的新的識別代號。又由於當時美國陸軍航空隊司令亨利·阿諾德將軍的綽號正好就是Hap，在憤怒的將軍的嚴令下，這個識別代號被改成了Hamp。
A6M3零戰32型主要性能指標
型號名稱：A6M3零式艦載戰鬥機32型
翼展：11.00米
全長：9.121米
全高：3.57米
機翼麵積：21.54平方米