Version la plus produite du Zero de la première période, avec des extrémités d'aile repliables pour opérer depuis les porte-avions ; c'est la variante représentative du modèle, tant par le volume de production que par le fait d'être la première à adopter la configuration classique du chasseur.
Après la livraison des premiers exemplaires du Modèle 11, la chaîne de production intégra des extrémités d'aile repliables pour faciliter l'embarquement sur porte-avions, donnant naissance au Modèle 21, l'une des versions les plus produites du début de la guerre ; il bénéficia en outre d'une amélioration du rayon d'action grâce à un réservoir d'aile de 520 L et un réservoir largable de 320 L. Lorsque les chaînes passèrent à des modèles plus avancés, Mitsubishi avait achevé 740 exemplaires et Nakajima 800 autres. En petite quantité furent également construits deux dérivés sur cette base : l'hydravion Nakajima A6M2-N « Rufe » et l'entraîneur biplace A6M2-K.