零式战斗机设计期间，三菱公司召开的新战斗机性能取向会上军方代表曾有过争论，一派认为：空战能力主要取决于转弯格斗性能，为了格斗性能必需牺牲航程与速度。
而另一派则认为：日本战斗机的格斗性能优越，足够对抗世界任何战机，差的就是速度，新战斗机应该着重解决速度与航程的问题，至于格斗性能可以适当牺牲。一时会上出现了两种截然相反的观念，谁也无法说服谁，只得休会。
由于这两个需求过于严苛，尤其是必须兼顾8小时1300海浬以上的续航力与飞机机动性这两项互相冲突的指标，中岛公司在设计阶段放弃竞标，而三菱公司单独进行设计。
1939年3月16日，三菱名古屋工厂完成了第一架样机。新机被运送到位于各务原的陆军训练机场进行飞行测试。1939年4月1日，原型机由试飞员志摩胜三驾驶首飞成功，试飞结果非常成功，仅仅在机轮刹车，滑油系统方面发现小问题，另外飞行时有轻微振动。
在更换了三叶恒速螺旋桨后振动消失。1939 年9月14日，日本海军认可了原型机，正式编号a6m1，同时第二架原型机也完成了，10月通过了公司内部试飞。
零式战斗机是日本飞机设计的重要里程碑，它实现了多个第一，如首次采用全封闭可收放起落架，电热飞行服，大口径机关炮，恒速螺旋桨，超硬铝承力构造，大视界座舱和可抛弃的大型副油箱等设备。
零式战斗机设计成功一个关键因素是日本住友金属有限公司当时合成了一种超级铝合金，日本称50岚金属，这种铝合金比钢还硬，因为有了这种金属零式设计时就采用了很细的飞机框架，并且敢于在上面钻孔减重。
此外铆钉尺寸也非常小，在能保证战机强度的情况下大大减轻了飞机重量，如果没有住友金属的这种铝合金，零式是根本生产不出来的。因为有了超硬铝合金，对飞机主桁梁进行革新，其抗拉强度好，耐疲劳强度更好，而且机体重量极轻。
零式采用了950马力的中岛“荣”12星型气冷发动机，虽然相比于欧美同期产品并不出众，但由于机体较轻，空重（21型）仅1680千克，时速达到了533千米/小时。
零式的性能优势最大来源就是轻，翼载极小，完全弥补了发动机动力的不足，而且保证了2200公里的超大航程。同时由于轻，零式还获得了非常快的爬升速度：每分钟900米。完全超越了同期如f2a、f4f、p-40、喷火等欧美战斗机，其低速格斗能力与转弯半径都优于同期欧美战斗机，令盟国飞行员很难从后接近零式的航线从而获得开火机会。
因此，零式战斗机出众的回旋能力令零式战斗机在初期的近距离空战中经常处于优势。零式战斗机对搭载空冷发动机的战斗机而言拥有非常干净漂亮的气动外形，并且拥有相当低的阻力，这不仅利于用较低的发动机功率获得较高速度，对节约燃料也有好处。
天气很好，空中很蓝，零木中队长驾驶着这种足以超过欧美国家的一流飞机，可以说是信心满满，牛气冲天。他要为日本皇军建立功勋，要把南阳机场敢在太岁头上动土的中国空军统统消灭。
日军情报部门说，中国军队虽然有个南阳机场，但是一直没有中国军队的飞机，所以日军也不放在心上。突然来情报说，南阳机场出现了大量的中国飞机，正在运输兵力和物资。
第3飞行团就和恶狼遇到了小羊羔一样，哪能放过这块小鲜肉，零木也是再三请战，才得到了这么一个立功的机会。
零木率领着他的航空中队，就和示威一样，先围着南阳机场的上空转了一圈。他的鼻子还哼了一声，中国空军有什么，高射炮没有，高射机枪也没有，仅有的几架破飞机还不知道藏到哪里去了，根本飞不起来。
只要是他们敢飞，我就敢打，一定把中国空军打得是屁滚尿流。
视线极好，零木中队长往南阳机场上望了望，除了主跑道，就是停机坪，再就是一些破烂的房子，空空荡荡的南阳机场上好像什么也没有。他们的飞机呢，他们的飞机哪里去了。
零木中队长只好对第一小队长三肖说：“三肖小队长，下去看看情况，只要是有中国空军的蛛丝马迹，统统的消灭，他们准是藏到地洞里去了，挖也要把他们挖出来。”
三肖小队长答应一声，喊了一声：“第一小队随我来，”机身一翻，就拐了下去，慢慢地降低了高度。
后面的三架零式飞机也学着他的样子，机身一翻，拐了下去，跟在了他的后边，不慌不忙地搜索着前进。
5000米，4000米，3000米，2500米，地面上已经看得越来越清了，跑道，停机坪，房子，远处的树木，就是没有人的影子。
突然，就在一堆房子的后面，突然冒出了一枚后面冒着火的小火箭，紧接着又是一枚，又是一枚，连着四枚。
这是红缨-5车载防空导弹。
导弹装载在4x4的发射车上，每车装两组，每组4发导弹，车上装有电视、红外警戒和跟踪系统。
武器系统单枚总重为16.9千克，导弹长1.526米，弹径为71毫米，最大射程5000米，最小射程500米，最大作战高度4000米，最小作战高度15米，最大斜距5000米，最小斜距500米,作战反应时间5-10秒。
零式战斗机再快，也没有导弹的速度快，况且又是两个飞行器对开，飞机飞得越快，