Mitsubishi A6M Zero A6M3 Tipo 0 Modelo 32

En 1941, Nakajima introduisit le moteur Sakae 21, doté d'un compresseur à deux vitesses qui porta la puissance à 831 kW (1 130 ch) ; le premier prototype équipé de ce moteur vola le 15 juillet 1941. Le nouveau moteur, plus lourd et plus long, déplaça le centre de gravité vers l'avant, ce qui obligea à raccourcir les fixations moteur de 185 mm et à redessiner le capot. Les ailes furent redessinées pour réduire l'envergure, supprimer les extrémités repliables et carrer les bouts d'aile ; les deux canons de 20 mm passèrent du Type 99 Mark 1 au Mark 2. Ces changements n'augmentèrent la vitesse maximale que de 11 km/h par rapport au Modèle 21, mais sacrifièrent près de 1 000 km de rayon d'action et portèrent la vitesse de piqué autorisée à 670 km/h. Ce rayon d'action réduit constitua une limitation sérieuse pendant la campagne de Guadalcanal, les Zero basés à Rabaul volant presque à la limite de leur rayon d'action. Seuls 343 exemplaires furent construits ; un exemplaire est conservé au musée commémoratif de la paix de Tachiarai (Fukuoka).