Tymczasowym środkiem zaradczym miał być A6M5 do czasu wejścia do produkcji A7M Reppu.
A6M5 (model 52) – była to próba poprawienia osiągów „Zera” do poziomu bardziej odpowiadającego nowym amerykańskim myśliwcom. Pracami nad tą wersją kierował inżynier Mijiro Takahashi. Między innymi ponownie skrócono skrzydła, pozostawiając zaokrąglone końcówki, ale już bez ich składania i zastosowano ulepszony układ wydechowy, zamiast dotychczas stosowanego kolektora zbiorczego zastosowano pojedyncze rury dla każdego z cylindrów, rury te dawały niewielki ciąg szczątkowy, co przy tym samym silniku Sakae 21 i takiej samej mocy silnika 1130 KM, zaowocowało zwiększeniem się prędkości maksymalnej do 565 km/h. Ponadto zwiększono grubość pokrycia skrzydeł, co pozwalało rozwijać większe prędkości w nurkowaniu. Zachowano uzbrojenie złożone z 2 działek kal. 20 mm i 2 km 7,7 mm. Pierwszy A6M5 oblatano w sierpniu 1943. Model ten został zaakceptowany do produkcji pod koniec 1943. Razem z ulepszonymi modelami 52a, 52b, 52c i A6M6 model 53c zbudowano około 1600 tych samolotów w zakładach Mitsubishi i dalszą liczbę w zakładach Nakajima (ok. 3 tysiące?). Niektóre A6M5 przekształcono w nosicieli bomb demontując główny zbiornik paliwa w kadłubie i w to miejsce montując bombę o masie 250 kg.