由於金星62型發動機的直徑比榮21型發動機大了一圈，為了保證飛行員的前向視野，機頭右側的13.2毫米機槍被取消了。零戰54型為原型機，在零戰54型的基礎上經過類似於零戰62/63的改進的量產型將是所謂戰爆型或者直接說就是特攻型被稱為零戰64型。考慮到零戰64型的性能較好，用於純消耗性的特攻作戰可能有些可惜，零戰64型作為純粹戰鬥機使用的色彩可能還要更濃一些。A6M8零戰54/64型也是整個零式艦戰全係列的最終型號。即便日本戰敗的時間再往後推遲，早已將全部潛力挖幹淨的零戰係列也不大可能再有新型號問世了。
1945年4月，這種本來很有希望的最終型零戰首批兩架原型機試製完成進入試飛階段。試飛結果表明，更換了金星發動機的零戰性能有了很大程度上的恢複，速度超越了零戰52型，爬升性能還超越了零戰32型。1945年7月，日本海軍方麵下令立即轉產零戰64型。但由於美軍幾乎不間斷的空襲，零戰54/64型的試飛進行得很慢。一直到戰爭結束時，試飛也沒有完成。結果一直到戰敗之日，日本海軍也既沒有獲得性能得到加強的零式艦戰也沒有得到用於更新換代的烈風，三菱重工的想法遭到了完全的破產。僅存的兩架金星零戰的原型機被美軍接收測試後不知所終。至此，經曆了8年的風風雨雨之後，應太平洋戰爭之需要而始的A6M零式艦載戰鬥機係列又以太平洋戰爭之終而告終結，可謂是畫了一個圓圓滿滿的大〇號。始於零而又終於零，這不正是曾經興盛一時囂張一時的日本海軍航空隊戰鬥機部隊的真實寫照嗎？
A6M8零戰54/64型主要性能指標
型號名稱：A6M8零式艦載戰鬥機54/64型
翼展：11.00米
全長：9.237m
全高：3.57米
機翼麵積：21.30平方米
空重：2150公斤
正常起飛重量：3150公斤
動力：三菱金星62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3.05米
起飛功率：1560馬力，最大速度：572.3公裏/小時（高度6,000米）
爬升性能：爬升到6000米高度需時6分50秒
實用升限：11,200m
俯衝限製速度：740.8公裏/小時
航程：2620公裏（帶副油箱）或全速30分+850km（正常）
武裝：99式2號20毫米機炮2（機翼內，每門炮備彈125發）和三式13.2毫米機槍2（機翼內，每挺機槍備彈240發）
炸彈：250公斤1枚或500公斤炸彈1枚或30公斤炸彈4枚或火箭彈4枚
副油箱：150升副油箱2（翼下）
（十）代稱A6M4零戰41型
零戰21型在中島飛機公司一直生產到1944年春季才告結束。針對前線飛行員對於零戰21型所裝備99式1號20毫米機炮的普遍不滿，1943年，中島飛機公司計劃將零戰21型機翼內的兩門99式1號機炮更換成長炮管、高初速的99式2號20毫米機炮。經過改進的型號臨時性的被命名為A6M4零戰41型。由於當時裝備99式2號機炮的零戰22甲型已經問世，改進更全麵的零戰52型也臨近完成，零戰41型失去了開發意義，計劃終止。