Napęd Początkowo zamontowano silnik Mitsubishi Zuisei 13 o mocy 875 KM, jednak z tym silnikiem samolot (oznaczony jako A6M1) nie uzyskał odpowiednich osiągów. W drugiej wersji zastosowano silnik Nakajima NK1B Sakae 12 ze sprężarką, o mocy startowej 940 KM i 950 KM na wysokości 4200 metrów. Wszystkie seryjne „Zera” aż do końca wojny latały z różnymi modyfikacjami tego silnika. Począwszy od wersji A6M3, zwiększono moc silnika Sakae 21 do 1130 KM. Silniki te napędzały trzyłopatowe śmigło o zmiennym skoku, od wersji A6M3 zastosowano większe śmigło mogące skuteczniej przenosić większą moc. Mimo udoskonaleń od 1943 pozostawał w tyle za nowymi modelami aliantów.
Wymiary Myśliwiec miał startować z pokładów okrętów i musiał być dostosowany do hangarowania. W późniejszych wersjach wymiary się zmieniały, co wynikało głównie ze zmniejszenia rozpiętości, na przykład: A6M2: 12 × 9 × 3 A6M5: 11 × 9,1 × 3,5
Osiągi Pierwsza wersja A6M2 rozwijała 533 km/h na pułapie 4550 m; maksymalny pułap wynosił 10 300 m. W wyniku modernizacji osiągi nieco się zmieniały, pułap pozostawał w zasadzie ten sam (patrz poniżej).