零式原型机前两架使用自产引擎的结果是性能未达指标，因此1939年5月1日，按照先前约定海军让三菱公司在A6M1第三架原型机安装中岛荣12型发动机以提高性能，换了新发动机的A6M1型号改为A6M2，最初的型号为11型或A6M2A。由于发动机功率的加大A6M2的性能全面超过了日本海军严苛的要求，整个试制计划提前一个月完成，加上3号原型机到8号原型机等6架，此型零式共生产64架。