В создавшейся ситуации японцы попытались выйти путем модернизации имеющихся у них типов вооружения. Фирма Накадзима создала более мощную модификацию двигателя Сакаэ. получившую обозначение модель 21. Новый двигатель имел переработанный редуктор и двухступенчатый механический компрессор, позволявший стабилизировать работу двигателя на больших высотах. До 1146 л.с. (1130 hp – 843 кВт) возросла и мощность двигателя. Самолет, получивший новый двигатель, стал обозначаться как A6M3 модель 32. Первый прототип этой серии поднялся в воздух в июне 1942 года. Однако серийный выпуск откладывался, поскольку двигатель Сакаэ 21 не был доведен. На глаз самолеты A6M3 модель 32 можно было отличить по форме крыльев. Крылья были просто обрублены по линии излома и стали немного короче. Изменилась конструкция и кожуха двигателя. Воздухозаборник для карбюратора перенесли наверх. поэтому верхнюю часть кожуха также подняли выше. При этом он закрыл отверстия для пулеметов. Пришлось делать в кожухе характерные каналы, позволявшие пулеметам стрелять как прежде. Обрубленные крылья в такой степени изменили силуэт машины, что после первых боев модели 32 на Соломоновых островах, союзники присвоили ему новый идентификационный код «Хэп» («Нар»), намекая на прозвище начальника штаба армейской авиации США генерала Генри Арнолда (Arnold). Арнолд обиделся и все сделал для того, чтобы код заменили на «Хэмп» («Натр»), Поскольку двигатель Сакаэ 21 был длиннее и тяжелее своего предшественника, пришлось сократить емкость фюзеляжного топливного бака с 98 до 60 литров, чтобы хотя бы частично скомпенсировать возросшую массу. Обрезанные крылья были благосклонно приняты японскими летчиками. Хотя площадь крыла уменьшилась с 22.44 м² до 21.53 м² и, соответственно. ухудшилась маневренность самолета. возросла максимальная скорость и скороподъемность (6000 метров набирал за 7 минут 19 секунд против 7 минут 27 секунд у модели 21). Более короткие элероны позволили отказаться от сложной двухступенчатой системы управления ими. что сделало самолет более технологичным. Начиная с четвертого самолета этой серии стали использовать пушки с более вместительным магазином. Новая модификация пушки Тип 99 модель 1 модификация 4 получила боезапас 100 выстрелов на ствол, против 60 у пушки предыдущей модификации. Как и прежде выстрелы к пушке размещались в барабане, но большего чем прежде диаметра. Поскольку новый барабан выступал за габариты крыла, его пришлось закрыть обтекателем. После того как в декабре 1942 года в Новой Гвинее удалось добыть один такой самолет его идентификационный код изменили на «Зик 32» («Zeke 32») и Генри Арнолд окончательно успокоился.
Серийный выпуск самолета A6M3 модель 32 началась в июле 1942 года. Всего флот получил 343 истребителя этого типа.
Заводской номер «807» предназначен для введения в заблуждение противника, если самолет попадет в его руки. На самом деле заводской номер, вероятно. «7». «0-5-1» – скорее всего дата выпуска: 1 мая 2600 (1940) г. Ни этом самолете, A6M2 модель 11, летал лейтенант Сузуки. Полоса вокруг фюзеляжа его истребителя была красного цвети, на вертикальном оперении – голубого. На снимке хорошо видны отметки о 28 победах в воздушных боях. Эти победы одержал Сузуки и пилот, ранее летавший ни данном «Зеро».
Перегрузка истребителя A6M21 с баржи на транспорт, законцовки крыла самолета сложены. Фюзеляжный опознавательный знак «хиномару» имеет белую окантовку, что редко встречаюсь на полностью серых «зеро».
Уменьшение емкости топливных баков с одной стороны и уменьшение поверхности крыльев, а также повышенный расход топлива более мощным двигателем с другой, привели к тому, что дальность действия самолета заметно сократилась. Это очень не понравилось Штабу морской авиации, поскольку из-за потери части авианосцев под Мидуэем, самолетам теперь приходилось летать без дозаправки на большие расстояния. Поэтому опять на самолетах стали применять крылья со складывающимися концами. Так появился A6M3 модель 22. Всего было построено 560 машин этого типа, в бой они вступили в конце 1942 года, действуя с баз в Буне (Новая Гвинея) и Буке (Соломоновы острова). Новый самолет весил еше больше чем модель 32 не только из-за более длинных крыльев, но и из-за того, что в крыльях разместили два дополнительных топливных бака емкостью по 45 литров. С другой стороны модель 22 получила радиус действия больше, чем любой другой истребитель A6M. Такой радиус действия был необходим для того, чтобы самолеты могли достигать Гуадалканала с Рабаула, расположенного в 560 милях (более 1000 км). Па некоторые истребители модель 22 поставили новые пушки Тип 99 модель 2 модификация 3, характеризовавшиеся длинным стволом, большей скорострельностью и увеличенной начальной скоростью снаряда, что позволило повысить дальность эффективного огня. Такой самолет получил обозначение модель 22а (модель 22ко), Небольшое количество машин этой серии получило по две пушки калибра 30 мм. которые разместили в крыльях. Однако в серию такие машины не пошли, поскольку слишком «нежная» конструкция крыльев не выдерживала перегрузок при стрельбе из такого оружия.
Кроме того, два самолета модель 32 были в экспериментальном порядке оснащены турбокомпрессорами. Обе машины направили на Дай-Ичи Кайгун Гидзицусё (1-й технический арсенал ВМФ) в Ёкосуке, однако дальнейшая судьба этих самолетов неизвестна. Есть данные, что они получили обозначение A6M4.
Конструкторское бюро продолжало работы над более совершенными конструкциями. Поскольку одно время инженеры были перегружены работой по совершенствованию A6M2, конструирование нового истребителя-перехватчика 14-Си (J2M «Райден»), техническое задание на который было выдано еще в 1939 году, и потомка «Зеро» – истребителя А7М «Реппу›, техническое задание на который Мицубиси получила в июле 1942 года, практически не продвигалось. Прототип «Райдена» поднялся в воздух только в марте 1942 года, а прототип «Реппу» – в мае 1944 года.
Хорошо виден массивный балансир левого элерона, балансиры устанавливались, начиная с самолета с заводским номером «127».
«А1-156» – A6M2 модель 21 раннего выпуска. Истребитель сфотографирован на палубе авианосца «Акаги» в заливе Хитокап на северо-восточном побережье Японии. Отсюда «Акаги» ушел курсом на Перл-Харбор. Обратите внимание – две последние цифры бортового кода самолета продублированы на створке ниши основной опоры шасси и в нижней части капота двигателя. Цифры на створке ниши шасси – черные, на капоте – белые.
Начиная с 904-го самолета A6M3 стали применять крылья размахом всего 11 метров. Концы крыльев были закруглены, обшивка крыльев – усилена. Новые крылья стали более технологичны, поскольку не имели складывающихся концов, а масса самолета уменьшилась на 68- 78 кг. Поверхность крыла уменьшилась до 21.3 м². Благодаря усиленной обшивке самолет смог развивать скорость пикирования до 355 узлов (657 км/ч). Переработали и систему выхлопа. Вместо общего тяжелого коллектора выхлопных газов, каждая пара цилиндров получила по одному выхлопному патрубку. Это позволило добавить к тяге винта еще несколько килограммов тяги выхлопных газов, в результате скорость самолета возросла до 305 узлов (565 км/ч) на высоте 6000 метров. Увеличилась и скороподъемность самолета. Новый самолет получил обозначение A6M5 модель 52 – это была самая скоростная модель «Зеро». В районе патрубков обшивку фюзеляжа пришлось усилить стальным листом, поскольку горячие газы выхлопа быстро прожигали тонкий дюралюминиевый лист. Всего было построено 1701 самолет этого типа. Существовал и переходный вариант этого самолета – с новым крылом как у модели 52. но с системой выхлопа как у модели 22. Этот вариант начал поступать в части осенью 1943 года.- в то самое время, когда американцы начали использовать истребитель Grumman F6F-3 Hellcat. «Новый Зеро» превосходил «Адского Кота» только в маневренности, а по всем остальным параметрам уступал американской машине. В дуэли двух этих самолетов «Зеро» чаше оказывался сбитым, чем сбивающим. Очень важным фактором было то, что японский самолет не нес брони, а облегченная конструкция машины имела низкий запас прочности. Обычно после короткой очереди из шести пулеметов Browning калибра 12.7 мм «Зеро» взрывался в воздухе. И наоборот, крепкий и хорошо бронированный «Хеллкет» выдерживал большое количество попаданий без какого-либо ущерба для своей боеспособности. Чтобы изменить ситуацию, военные приказали изменить конструкцию самолета, чтобы повысить его живучесть. Прежде всего пушки были приспособлены под ленточное питание. Это позволило увеличить боезапас до 125 выстрелов на ствол. Новый вариант пушки получил обозначение Тип 99 модель 2 модификация 4. Чтобы увеличить скорость пикирования были усилены «тонкие» места в конструкции самолета. В результате во время пикирования самолет смог развивать скорость до 400 узлов (741 км/ч). Это было всего на 17-26 узлов меньше, чем у Chance Vought F4U-I Corsair, еще больше увеличить скорость пикирования оказалось невозможным, иначе масса машины слишком возросла и катастрофически ухудшились бы другие боевые характеристики машины – маневренность и скороподъемность. Новая модификация «Зеро» получила обозначение A6M5а. Однако проблема живучести осталась неразрешенной. По заказу военных фирма Мицубиси развернула работы над увеличением живучести своего самолета. В начале 1944 года в Дай-Ичи Кайгун Кокусё начались работы по установке на самолет брони и дополнительного противопожарного оборудования – баллона с СО 2, заполнявшего. при необходимости, углекислым газом фюзеляжный топливный бак и силовое отделение в районе противопожарной переборки. Новая модификация, обозначенная как A6M5b модель 52Ь, получила новый фонарь, изготовленный из двух слоев бронестекла суммарной толщиной 50 мм. Для увеличения массы бортового залпа правый 7.7-мм пулемет заменили на пулемет Тип 3 калибра 13.2 мм. Это было первое усиление вооружения самолета с момента его создания. Кроме того этот самолет получил новые конусовидные обтекатели пушечных стволов. Мицубиси построила 470 таких машин. Количество самолетов построенных Накадзимой точно не известно. Иногда для увеличения радиуса действия под крыльями самолета устанавливали два подвесных топливных бака емкостью по 150 литров каждый. Кроме того, предусматривалось использование и другого типа подвесного топливного бака – деревянного со стабилизаторами.