Versione più prodotta dello Zero delle origini, con estremità alari ripiegabili per operare dalle portaerei; è la variante rappresentativa del modello per volume di produzione e perché fu la prima con la configurazione classica del caccia.
Dopo la consegna dei primi esemplari del Modello 11, la linea di produzione incorporò estremità alari ripiegabili per facilitare l'imbarco sulle portaerei, dando origine al Modello 21, una delle versioni più prodotte dell'inizio della guerra; introdusse inoltre un miglioramento dell'autonomia con un serbatoio alare da 520 L e uno sganciabile da 320 L. Quando le linee passarono a modelli più avanzati, Mitsubishi aveva completato 740 unità e Nakajima altre 800. In piccola quantità furono costruiti anche due derivati su questa base: l'idrovolante Nakajima A6M2-N «Rufe» e l'addestratore biposto A6M2-K.