Wersje rozwojowe A6M (prototyp) – napędzany był silnikiem Mitsubishi Zuisei 13 o mocy startowej 580 kW (780KM) i 643,6 kW (875 KM) na 3600 m oraz miał dwułopatowe śmigło. Silnik wybrano ze względu na jego mała masę i małą średnicę, chociaż sam główny konstruktor faworyzował mocniejszy silnik Mitsubishi Kinsei 46. Specjalną uwagę zwrócono na osiągnięcie jak najmniejszej masy maszyny, w związku z tym zastosowano nowy, specjalny stop aluminium. Jego budowę zakończono w marcu 1939, oblatano 1 kwietnia. Uzbrojony był w dwa działka Typ 99-1 kal. 20 mm w skrzydłach i dwa km Typ 97 kal. 7,7 mm nad silnikiem. Podczas prób okazało się, że problemy stwarza tylko mechanizm wciągania podwozia i system olejowy oraz że w locie występują wibracje. W sierpniu po próbach zaakceptowano go do produkcji, z jedną tylko zasadniczą zmianą. Okazało się, że to śmigło dwułopatowe powoduje drgania, dlatego zmieniono je na trójłopatowe o stałej prędkości obrotowej. Prototyp oznaczono jako A6M1. W tym czasie ukończono drugi prototyp i dostarczono do Marynarki w październiku 1939 do testów.