作为旧日本海军航空兵的主力战斗机，零式战斗机成为了二战时期日本最为知名的战斗机型号，零战在战争初期的惊异表现，甚至一度在盟军中创下了无敌的“神话”。而在历时3年8个月之久的太平洋战争中，零战的战斗航迹几乎遍布战区的每一个角落，零战自身也为了适应战场环境而不断升级迭代。零战在战争中是如何“进化”的？不断升级进化的它又为何在战争后期迎来了“神话”的破灭呢？
1940年7月，零战的第一个制式型号：零战一一型被投入中国战场，驻扎在汉口基地的15架零战开始为日军的轰炸机群前往重庆轰炸提供护航。不过，此时的零战还只是作为陆基战斗机运用，并没有安装折叠机翼、着舰钩等上舰用设备。
太平洋战争爆发前，日本海军确立了将零战作为新一代的航母舰载战斗机的方针，积极推动主力航母机动部队换装零战。为了适应舰载应用环境而诞生的便是零战二一型。零战二一型最大的特征就是加装了折叠机翼与着舰钩、无线电返航方位测定器等上舰设备。
零战二一型（A6M2），太平洋战争初期日本海军的主力航母舰载机
其中，零战的折叠机翼并非是为了节省航母机库的空间，而是当时日本航母的甲板升降机无法适配零战的尺寸，为了适应甲板升降机才采用了两翼翼尖长50厘米的折叠小翼设计。
在零战还处于研制阶段的“十二试舰战”时期，发生了2号试验机在空中解体、飞行员死亡的事故。而作为这一问题的预防和改进对策，在零战二一型上才对主翼的结构进行了强化。得益于机翼的强化，飞机的最高飞行速度提升至533.4公里/小时，但极限俯冲速度依然限制在629.7公里/小时，与极限俯冲速度可达850公里/小时的F4F相比差距甚远，这也成为了美日两国战斗机飞行员采用不同空战战术的一大影响因素。
零战二一型为了适应日本航母升降机尺寸而采用的折叠翼尖结构，对机翼结构强度产生了一定影响
太平洋战争爆发前后，零战二一型迅速成为日本海军航空兵的主力舰载战斗机，而对于零战的改进工作却并未停止。日本海军要求设计师堀越二郎的团队一边研发新式的舰载战斗机“烈风”、截击战斗机“雷电”，一边继续推进零战的改进迭代工作。海军可以说直接给堀越二郎和三菱公司的压力上满了。
1942年4月，零战的第一个“重大版本升级”：零战三二型诞生了。零战由于海军的制式称呼是“零式二号战斗机三型”，因此零战三二型又被称为“二号零战”。
改为方形机翼的零战三二型（A6M3），它的出现一度引起盟军方面的极高警惕
零战三二型的首要改动是将原先的“荣12”型940马力发动机换成了拥有一级二速机械增压器的“荣21”型1130马力发动机。发动机马力的提升为性能带来的主要增益是速度的提升：最高速度提升至544.5公里/小时。爬升率与实用飞行高度也得到提升，飞行上限高度提升至11050米。为了配合发动机功率的提升，螺旋桨的尺寸从原先的直径2.9米扩大到了3.05米。
中岛“荣21”型星型风冷发动机，是装备了零战三二型至零战五二型的主力航空发动机
零战三二型的载弹量有了小幅增加：20毫米机炮的载弹量从每门60发提升到了100发，并新增了余弹指示器，飞行员可以更好地把握剩余弹药数量。
第二个显著的改动是机翼的变化。零战三二型将原先的椭圆形机翼改成了方形机翼，两翼翼尖的折叠机翼被取消，翼展也从原来的12米缩短至11米。这一设计最主要的考虑有两个：简化机翼生产工艺，以及便于未来作为舰载机在航母上运用。
被美国飞机收藏家修复的零战三二型，现收藏于美国弗吉尼亚州的军事航空博物馆（Military Aviation Museum）
同时，方形机翼设计也带来了其他好处：
机翼强度增加，极限俯冲速度提升至666.7公里/小时；
飞机横向操控性优化，高速飞行状态下的机动性能提升
全面升级的零战三二型对于善用高速俯冲和滚转机动战术的盟军战斗机部队有很大威胁，由此引发了盟军方面的高度重视，一度将三二型视为南太平洋战区需要重点防范的机型，甚至为它分配了专门的代号“Hamp”以和其他零战区分开来。
但是，零战三二型却在当时并没有得到日本海军航空兵的好评，反而被认为拥有重大缺陷。
零战三二型遇到的主要问题，是它的航程相比零战二一型有较大的缩减。挂载副油箱的零战二一型，最大续航距离可达3350公里，而挂载副油箱的零战三二型，最大续航距离仅2134公里。
航程的缩减主要是由于：
新发动机油耗增加；
新发动机的重量与体积更大，为了平衡全机重心而将发动机部分后移，机内油箱容积也相应缩减，主油箱容积从518升降至470升；
主翼翼展缩减，展弦比减小，诱导阻力增大
1000公里以上的续航距离损失，让海军极为头疼：1942年8月爆发的瓜达尔卡纳尔岛战役，使日军航空兵不得不进行远距离空中突袭作战，攻击瓜岛上的机场。而从日军最主要的前线航空基地拉包尔往返瓜岛，就需要2000公里的航程。再加上空战开始后就需要抛弃副油箱，纯靠机内油箱内剩余的燃油，与敌机空战后再返航，零战三二型在这样的作战环境下，航程缩减的问题就显得十分突出。
从拉包尔到瓜岛的直线航程为1000公里，对于零战三二型而言，跑个往返还要在瓜岛上空进行空战实在是力不从心，也成为了零战三二型遭到日本海军冷遇的主要原因之一
零战三二型的航程“缺陷”被称呼为“二号零战问题”，受此问题影响，零战三二型的后续量产订单被海军取消，三菱公司只生产了343架就停产了。
“二号零战问题”，真的是飞机的问题吗？对此人们也有着许多不同的看法。在日本的一部分航空研究人士看来，零战三二型是相当成功的升级迭代型号，但航程的问题并不应该由飞机来承担，更重要的原因来自日军自身薄弱的机场基建能力：日军在前线修建一座可供战斗机起降的简易机场，就需要至少2-3个月的时间，而同时期美军“海蜂”工兵部队可以在一周内完成类似的作业。机场基建能力的差异，让日军没有办法在瓜岛战役爆发后，立刻设置距离瓜岛更近的航空基地，战斗机部队只能被迫在瓜岛和拉包尔之间跑上至少3个小时的路程。
直到瓜岛战役爆发2个月后，日军才在位于瓜岛和拉包尔之间的布因（Buin）建成了机场，零战航程上的问题得到了缓解，但瓜岛上空的制空权此时也已经被盟军所掌握。
美国海军“海蜂”工程兵部队借助先进的工程机械设备，以极高的效率在太平洋战场修筑了上百个野战机场，为保障盟军夺取太平洋战区制空权起到了重要作用
令人没有想到的是，零战三二型换装的荣21型发动机，居然被一直用到了零战最后的主力量产型号：零战五二型丙上。战争中后期，驾驶着零战的日本飞行员们就靠着这台1130马力的发动机，与一众安装着2000马力级别发动机的美国战斗机交手，为零战在战场上神话的破灭埋下了重大的伏笔。
作为解决“二号零战问题”的对策而诞生的，便是零战二二型。
零战二二型保留了荣21型发动机，但将原先零战三二型的方形裁剪机翼又改回了二一型所采用的椭圆形机翼（机翼折叠结构也顺带恢复了），同时增设2个外翼油箱，机内油箱总容积从三二型的800升提高至880升，携带副油箱的情况下航程提升至2560公里，海军最关心的航程问题得到了一定缓解。
第251海军航空队的零战二二型，251空由著名的台南海军航空队改称而来，是日本海军在所罗门前线最为精锐的战斗机部队之一。有意思的是，由于一线飞行员们都认为机载无线电没有用处，纷纷将无线电从机上撤下，在台南空的战斗机上也很少能看到无线电天线支柱
不过，这种“返祖式升级”的结果，就是牺牲掉了三二型的大部分空战性能优化改进，特别是极限俯冲速度又回到了二一型的水平；机翼的生产也未能简化，间接或者直接影响了零战的产能。
零战二二型也衍生出了一个武装强化型的子型号：零战二二型甲。它的主要改进是首次将九九式二号20毫米机炮搬上了零战，取代了先前一直使用的九九式一号机炮。二号机炮加长了炮管，炮弹初速变高，弹道性能更好；炮弹威力增大（发射药由13.6克增加到21.6克），在对付盟军的B-17、B-24等防御坚固的重型轰炸机时有更好的表现。
准备起飞的零战二二型甲，从机翼内伸出的九九式二号20毫米机炮炮管是它的标志性特征
零战二二型于1942年底被紧急研制出来并投入量产，以支援日军在所罗门群岛前线激烈的航空消耗战，二二型以及二二型甲合计生产了560架。但二二型系列投入前线之际，日军已经在所罗门群岛方向新增了布因、肖特兰等几个距离瓜岛更近的前线航空基地，航程问题已经得到解决，二二型并没有起到影响战局走向的战略作用，海军和三菱几乎相当于白忙活一场，同时也浪费了大量产能与时间。
1943年，日本海军方面迎来了一个糟糕的消息：原定继承零战的衣钵，成为下一代海军主力舰载战斗机的“烈风”，因为研制进度落后、试作机性能并不理想等各种原因，无法于当年投入量产。而此时，盟军的新锐战斗机也陆续开始投入前线，特别是装备着2000马力级别发动机的F6F“地狱猫”的出现，令前线的日军航空兵部队压力倍增。
原定用于替代零战的下一代舰载战斗机“烈风”（A7M），因为研发进度和性能指标不理想而未能得到量产，甚至在中途直接从舰载战斗机转型成截击战斗机继续推进研发，海军也不得不选择继续深度改进零战以对抗盟军的新锐战机
对于“无机可用”的日本海军来说，零战成为了他们此刻唯一的选择。但用先前的零战对抗盟军的新锐战斗机已经很难占到便宜，对零战的深度改进刻不容缓。
1943年，零战再次迎来了重大“版本升级”：零战五二型登场了。
零战五二型（A6M5），成为了日本海军航空兵在战争后期最主要的战斗机型
海军对零战五二型的性能要求，首先是飞行速度上的提升。但是，给零战五二型准备的还是那台荣21型发动机，在发动机马力没有提升的情况下，如何让飞机飞得更快呢？
三菱的设计师给出了些许对策：
1、机翼尺寸进行重新调整，将翼展从12米再次调整为11米，翼面积则从零战二一型和二二型标准的22.44平方米减小至21.3平方米，减小了飞行阻力。这次对翼展的调整虽然保留了椭圆形机翼，但终于将保留已久的翼尖折叠机构去除，使零战五二型不用再折叠机翼就能登上航母作战，也简化了生产流程，最高俯冲速度也回到了零战三二型的666.7公里/小时的水平。
2、发动机的排气从原先的集合式排气管改成了“推力式单排气管”，数根排气歧管从发动机整流罩内伸出向后排气，可以使飞机借用一部分废气排出产生的推力提升速度。这一设计是日本设计师参考了当时德国Fw 190战斗机采用的发动机排气歧管设计而来的，为零战五二型带来了速度增加15公里/小时的性能增益。但这样的排气歧管设计让整流罩后部的机体表面外板温度急剧上升，后续铺设了部分耐热材料才得以缓解。另外一个缺陷是发动机排气尾焰更为明显，不利于夜间隐蔽飞行。
零战五二型系列将集合排气管改为推力式单排气管，单独的排气管从发动机整流罩内向外伸出，以获取发动机废气向后排出带来的部分速度增益，这也成为了零战五二型系列的一大外观特征
经过设计团队的艰难努力，在不更换发动机的情况下，零战五二型的最高飞行速度从零战二二型的540公里/小时提升到了560公里/小时以上。而且，从零战五二型甲开始，机翼的外板进行了一定的增厚，机翼结构得到了强化后，极限俯冲速度达到了740公里/小时，接近了F6F的水平（769公里/小时）。
零战五二型的研发，吸取了太平洋战争爆发2年多时间以来前线部队大量的战斗反馈，特别是零战饱受诟病的生存性能太差的问题。因此从零战五二型系列开始，日本海军方面终于对战斗机和飞行员的生存性能有了一定的重视。零战五二型采用了机翼内部燃料箱的自动灭火装置，减少了成为空中“打火机”的几率；零战五二型乙为座舱前部风挡加装了45毫米厚的防弹玻璃，飞行员座椅后部加装8毫米防弹钢板；零战五二型丙在座椅后部追加了保护头部的55毫米厚防弹玻璃。
于1944年下半年才开始量产的零战五二型丙，为了保护飞行员而在座舱安装的前部45毫米和后部55毫米厚防弹玻璃，但这些防护措施的到来对于零战的飞行员们来说实在是太迟了
在武器装备方面，零战五二型系列进行了迭代升级：零战五二型甲开始将九九式二号机炮的供弹方式由弹盒改为弹链供弹，每门机炮的备弹从100发提升至125发；零战五二型丙则将1挺7.7毫米机枪更换为1挺13.2毫米机枪；零战五二型丙更是将2挺7.7毫米机枪一口气替换成了3挺13.2毫米机枪（1挺在机首，2挺在翼内），零战五二型丙也成为了量产的零战中火力最强的“重装型”零战。
零战五二型丙是整个零战系列中火力和防御都大幅提升的型号，但接近3吨的全备重量也使它失去了零战初期型号所具备的优异操控性和机动能力
零战五二型系列作为日本海军在太平洋战争中后期开始量产和装备的主力战斗机，飞行速度得到了提升、火力和防御也进行了相应的强化。然而，日本飞行员们却在战斗中真切地感受到，新的零战太重了，丧失了零战二一型那样灵活的机动性能。的确，相对于零战二一型2421公斤的全备重量，零战五二型的“体重”已经暴涨到了2733公斤，零战五二型丙更是有着2955公斤的全备重量。在无法更换动力更充沛的发动机的情况下，零战的升级迭代逐渐走进了“死胡同”。
1944年，美军在塞班岛上缴获的零战五二型，以及大量备用的“荣21”型发动机。更大马力的发动机迟迟无法装上零战，战斗机的性能升级极为有限
时间来到了1944年，盟军在太平洋战场上已经掀起了反攻的浪潮，特别是1944年6月日军在马里亚纳群岛战役中遭遇惨败，所谓的“绝对国防圈”遭到突破后，一路“转进”的日军正在迎来战略性的失败。此时，等待全新发动机的零战和它们的飞行员们终于迎来了些许的希望：三菱公司推出的零战五三型上，安装了拥有水-甲醇推进装置的“荣31”型1300马力发动机。而在零战五四/六四型上，安装了三菱自研的“金星62”型风冷发动机，马力进一步提升到了1560马力。
战后被盟军接收的零战五四型（A6M8），换装“金星”发动机后，发动机整流罩上部增加了一个大型进气口。由于发动机生产工厂被盟军炸毁，零战五四型只生产了2架原型机
但是，它们都来得太迟了，日本海军此刻需要的是“雷电”、“紫电”这样的要地防空截击战斗机，以应对盟军对日本本土频繁的空袭。零战五三型、五四/六四型都停在了试制样机阶段，只有换装荣31发动机、作为战斗轰炸机的零战六二型得到了一定数量的量产。随着柯蒂斯·李梅将军指挥B-29轰炸机群，对日本本土的军事工业进行大规模空袭后，包括“金星”发动机生产工厂在内的日本航空工业遭受毁灭性打击，零战的“进化”至此彻底无望。
换装2000马力级发动机的“紫电”/“紫电改”，是战争后期少数能够与F6F、F4U等美军主力战斗机抗衡的日本海军战斗机
零式战斗机在战争中虽然经历了多次升级，但在缺乏合适的、动力充足的发动机的情况下，零战的升级迭代不但十分艰难，而且大多数的升级都是“小修小补”，没有迎来脱胎换骨的进化。同时，日本海军未能在战争中完成“烈风”等全新战斗机以替换零战，在战争中后期依然要依靠逐渐变得过时落后的零战与盟军争夺制空权，加速了日军在太平洋战场上的溃败。
而当“零战神话”最终破灭之时，残存的各种型号的零战和它们的飞行员们所迎来的，是作为神风特攻飞机，迎着盟军近乎“铁壁”的防空火网、一头撞向盟军战舰，或者是缺乏燃油、停留在地面上等待向盟军投降的悲惨命运。
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