經過這些改進，飛機的重量將有所增加。為了避免重心向前方移動，發動機安裝部位有所後移，發動機罩的長度縮短了約20厘米。
經過全麵修改後的14試局戰改編號也調整為J2M2。海航本部相當樂觀的認為經過修改後的J2M2將能夠達到340節的最大速度和爬升到6000米高度需時5分10秒的優異性能。如果不出什麼意外的話，J2M2也就將是14試局戰進入量產的第一種型號。為此，三菱重工進入了了小批量試生產階段。
事實證明，空技廠樂觀的太早了點。進入J2M2階段，真正的麻煩才剛剛開始。
首先是發動機。由於水、甲醇噴射裝置運作不怎麼可靠，飛機在加速時經常冒出黑煙。而且由於發動機與螺旋槳的振幅一致，發動機運轉時振動嚴重。為此，三菱名古屋發動機製造廠的工程師們傷了不少的腦筋，最後通過調整燃料噴射比例和為螺旋槳增加平衡配重，前一個問題基本得到解決，後一個問題也有相當改善但一直到雷電的生產末期也沒有得到徹底解決。
更大的麻煩發生在1943年6月16日。當日下午，為了驗證平衡配重的效果，試飛員帆足工大尉駕駛2號機進行測試。離地後剛剛收起起落架，本應繼續爬高的飛機卻突然掉頭向下衝去，墜入機場盡頭的農田內摔成兩段起火爆炸。試飛員帆足大尉當場遇難。
這個事故非常令人莫名其妙，因為飛機剛剛起飛，並沒有什麼異常之處。對收集到的飛機的殘骸進行分析，也實在找不到什麼事故的苗頭。
人死了，飛機還得繼續試下去。正好帆足工的前任小福田租少佐（1943年2月晉升）已經從前線返回日本國內的訓練部隊任職。作為繼續試飛14試局戰的不二人選，帆足出事故後的第8天，小福田租少佐被重新任命為空技廠飛行試驗部戰鬥機試飛主任，而他到任後的第一項工作就是抓緊完成14試局戰改型的定型試飛工作。
3個月後，事故的原因以一次非常偶然的機會被找到了。
9月的一天，三菱公司方麵的試飛員柴山勝治對J2M2的10號機作測試飛行。飛機離地正常。收起落架正常。他很正常地推杆抬頭，去發現飛機沒有上升卻掉頭向下衝去。憑著多年來飛行的直覺，柴山意識到此時操縱不正常可能會與剛剛收起的起落架有關。他立即放下起落架，操縱便立即一切恢複正常。事故的苗頭終於找到了！
通過落地後對本來與飛機的升降風馬牛不相及的起落架進行檢查，技術人員發現，飛機尾輪的緩衝裝置強度有些問題。經過多次起降時衝擊，緩衝裝置已經有些變形。變形後的緩衝裝置收入機身後正好會壓迫到飛機升降舵的連杆，將升降舵卡死在向下的位置。此時無論飛行員怎樣操作，飛機都將不可逆轉地向下衝去。試飛員柴山在墜地的幾秒鍾以前靈機一動想到的點子，使已經走到鬼門關口的他又轉了回來。通過對墜毀的2號機殘骸的相關部位的重新檢查，也發現飛機殘骸的零件上有同樣的變形。毋庸置疑，這個故障確實是三菱重工方麵的設計方麵的缺陷，責任應該由公司方麵承擔。
不過另一方麵，這個故障也確實非常刁鑽。飛機的起降次數不達到一定的程度，這個故障就一定不會發生。而隨著起降次數的增加，發生這個故障的概率也會越來越高。一旦發生，由於此時高度太低，飛行員基本上沒有時間進行應對，機毀人亡幾乎是必然的結果。柴山勝治試飛員在最後關頭居然找到了應對的方法也保住了他的性命，可以說是真正的奇跡。對此，小福田租少佐在回憶錄中也充滿了後怕：“如果不是柴山的發現找到了事故原因，搞不好我也就完了。”
1943年10月，J2M2終於以雷電11型局地戰鬥機的名義定型投產，日本海軍第一種專用的防空戰鬥機（局地戰鬥機或者乙戰鬥機終於誕生了）此時距離日本海軍正式提出14試局戰的設計要求已經過去了三年半的時間。而此時日本陸軍航空隊采用功能相近的中島Ki-442式單座戰鬥機已經有一年半時間了。連研製較晚的以仿製DB-601A發動機為動力的Ki-613式飛燕戰鬥機也已經在南太平洋前線參戰3個多月了。