Toen de Zero boven Pearl Harbor verscheen en daarna boven geallieerde vliegvelden van Malakka tot Darwin, kon geen enkele jager hem in een bocht volgen. Ook het enorme vliegbereik leek onwaarschijnlijk. Met een motor van slechts 950 pk kon hij bommenwerpers 1.000 km naar Guadalcanal begeleiden en weer terug. Dat bereik kwam vooral door het lage gewicht. Het toestel had geen pantser of zelfdichtende tanks, gebruikte een vleugelligger van een nieuwe aluminiumlegering en woog leeg minder dan 1.700 kg. De Zero was uitstekend gebouwd, maar bewust nauwelijks beschermd. Toen geallieerde piloten leerden om na een duikaanval door te vliegen in plaats van mee te draaien, werd die keuze zijn grootste zwakte.

Het team van Jiro Horikoshi moest snelheid, bereik, wendbaarheid én twee kanonnen leveren met slechts 950 pk. Dat kon alleen als elke overbodige gram verdween. De vleugelligger was gemaakt van Sumitomo's Extra Super Duralumin, een aluminium-zinklegering die de rest van de wereld later 7075 zou noemen. Niets beschermde de piloot of de brandstof. Het resultaat had een vleugelbelasting van 107 kg/m², ongeveer de helft van die van een Bf 109. Daarom draaide hij scherper dan alles wat tegenover hem stond.

Met een afwerptank van 330 liter en een zuinige, trage kruistechniek die zijn piloten grondig hadden geoefend, kon een Zero 3.100 km vliegen. Geallieerde bevelhebbers concludeerden in 1942 dat er een veelvoud van het werkelijke aantal Zero's moest bestaan, omdat ze bleven opduiken op plaatsen die voor een jager onbereikbaar leken.

Boven ongeveer 400 km/h werden de rolroeren van de Zero zwaar en nam zijn rolsnelheid af. Amerikaanse piloten leerden daarom geen draaigevecht met hem aan te gaan: erop duiken, vuren en doorvliegen. Of ze vlogen in paren de Thach-weave, zodat elke Zero die één toestel volgde recht voor de wapens van het andere kwam. Vanaf 1943 had de F6F Hellcat twee keer zoveel vermogen en wél pantser, terwijl de Zero zijn ervaren piloten was kwijtgeraakt.

De twee 20 mm-kanonnen in de vleugels sloegen hard toe en brachten samen met de mitrailleurs ongeveer 2,3 kg projectielen per seconde op het doel. Elke trommel bevatte echter maar zestig granaten. Dat was genoeg voor zeven en een halve seconde vuren, terwijl de relatief trage granaten snel hoogte verloren. Daarna had de Zero alleen nog twee lichte mitrailleurs boven de motor. Ervaren piloten bewaarden de kanonnen voor een vrijwel zekere treffer. Minder ervaren vliegers schoten ze soms al bij de eerste aanval leeg.

Het tabblad Bereik rekent de Zero door met de bereikvergelijking van Breguet: 518 liter aan boord, 330 liter in de afwerptank en een zuinige kruisvlucht. Voeg vervolgens de 100 kg pantser en de zelfdichtende tanks toe die hij niet had, en kijk hoeveel van de vlucht naar Guadalcanal verdwijnt.