零式战斗机的没落其实就是日本研发后劲不足的问题，零战面对美军不断更新的机型越来越显得无力招架。渐渐地由最强转变为自杀攻击的无用机型。
第一阶段“黄金6个月”：零战诞生之初凭借接近550公里/时的速度，可以玩虐美军主力舰载机F6F野猫，后者只能飞到533公里／时的速度；零式战机凭借3000公里的超大航程可以让小泽治三郎施展“穿梭轰炸”战术，野猫的1239公里航程只能为舰队提供空中掩护而已；就像战列舰火炮射程较大的可以抢先开火一样，在珊瑚海航母对决中，日本舰载机有更多的机会攻击美军航母，这时已经开战将近6个月还是零式战斗机的黄金时期。
第二阶段“噩梦来袭”：与中途岛海战同时进行的阿留申海战中，日军一架完整的零式战机落到美军手中，零式不堪一击的秘密被美军洞悉，随之而来的针对性战术和设备将零式战机推向毁灭。中途岛海战的同时地狱猫战斗机也在首飞，它凭借1512公里的航程，多少弥补一点和零战的差距；最重要的是地狱猫的发动机达到2000匹马力。而零式的“荣12”星型仅有970匹马力，这决定地狱猫的改进空间远在零式之上。
地狱猫的最大载荷航程可以达到2400公里，而且是时速600公里，而零式最大载荷航程仅有1800公里，时速也只有520公里，这就在战场战术应用上相互扯平，再考虑到美式战机的安全性和防护性，零式完全处于下风了。又因为零式采用的“五十岚”金属造就的机身脆弱，美军干脆取消了机炮，地狱猫仅仅配备6挺12.7毫米勃朗宁机就足以击毁单薄的零式战机。唯一的不足是地狱猫厚重的装甲导致灵活性不佳，在近距离格斗中很容易被零式战机咬住。
最后，除了格鲁曼公司的猫咪系列，还有很多零式的对手比如北美航空公司的P-51“野马”，这款战机早在1940年就已经诞生，只是早期型号并不突出。直到1942年换装英国罗尔斯-罗尔斯公司的发动机之后才开始脱颖而出，而且是第一种具备超大航程能够为轰炸机护航的机型，作为路基战斗机它坚固的机身和超大航程不仅横行太平洋，还对欧洲的纳粹的BF109战机形成巨大优势；
而由美国“钱斯沃特”公司领导设计的F4U“海盗”战机也是零式不可能战胜的对手。海盗起初的平飞速度就达到640千米/时，后期型更是达到了717千米/时堪称飞得最快的舰载机，2510千米的航程更让零式的长腿优势大打折扣。更不要说还有美国“共和国”航空公司出品的P-47“雷电”战机，这款皮糙肉厚的装备堪称绝对防御。在欧洲战场曾有六架FW190“百舌鸟”耗尽所有弹药都无法击落一架雷电的记录。就连鼎鼎大名的“阿道夫-伽兰德”空军中将都说，不会在雷电战机身上浪费炮弹，而对于火力贫弱仅有20mm机炮和7.7mm机枪的零战来说简直就是噩梦。
其他还有尾巴分叉的“魔鬼”P-38闪电战斗机，机体坚固且火力强大，装备4铤12.7mm机枪还有一门20mm机炮，速度更是高达667公里/小时远远超过零式。这些战机虽然五花八门，但是基本性能都或多或少的超过零式战机，仅在机动性上稍有不足，不过凭借坚固可靠的防御挨上几发零式的炮弹也无所谓，产量仅有一万架的零式最终彻底消失，它的失败就在于日本研发的后续潜力不足，加上战争的破坏，日本航空工业始终无法拿出更优秀的战斗机取代零式战机。