El A6M fue designado como Caza Embarcado Tipo 0, los japoneses también utilizaban una contracción oficial de rei sentōki —caza cero— o rei-sen, pero utilizaban más familiarmente la de Zero-sen, pues las palabras inglesa «zero» y francesa «zéro» fueron introducidas en Japón desde finales del siglo xix, cuando el Japón de la era Meiji empezaba a recibir ingenieros y científicos franceses e ingleses con la intención de constituirse una industria y un ejército modernos y poderosos. Aunque el nombre en clave oficial de los Aliados era Zeke —pronunciado Zik—, es universalmente conocido como Zero por su designación naval japonesa.

Nacido de la petición de un caza naval en mayo de 1937, el primer prototipo pudo despegar para las pruebas de vuelo en marzo de 1939. Cuando fue introducido en servicio a principios de la Segunda Guerra Mundial, el Zero se consideró el caza embarcado más capaz del mundo, combinando una excelente maniobrabilidad y muy largo alcance.

En las primeras operaciones de combate, el Zero se ganó una reputación legendaria en combate aéreo cerrado, logrando la excepcional proporción de victorias de 12 a 1 a su favor,​ pero hacia mediados de 1942 una combinación de nuevas tácticas y la introducción de mejor equipamiento permitió a los pilotos aliados enfrentar al Zero en condiciones más igualadas.

El Servicio Aéreo de la Armada Imperial Japonesa también lo usó frecuentemente como caza con base en tierra. En 1943 las debilidades inherentes del diseño y la creciente falta de motores aeronáuticos más potentes hicieron que el Zero se hiciera menos efectivo contra los cazas enemigos más modernos que eran superiores en potencia de fuego, blindaje y velocidad, y además se acercaban a la maniobrabilidad del Zero. Aunque el Mitsubishi A6M quedó anticuado en 1944, nunca fue completamente sustituido por los nuevos modelos de aviones japoneses. Durante los años finales de la Guerra del Pacífico, el Zero fue usado en operaciones kamikaze.

A6M2 Modelo 11

Versión inicial de producción impulsada por un motor Sakae 12 de 940 hp, con un armamento de 2 cañones de 20 mm en las alas y 2 ametralladoras de 7,70 mm; envergadura de 12 m y peso normal en despeque de 2410 kg; los aparatos iniciales del lote, así como los que, a partir del 22º ejemplar de producción, incorporaron el larguero trasero reforzado, se denominaron A6M2-11.