９６式艦上戦闘機が採用された昭和１２年には早くも次期戦闘機設計が要求された。これが十二試艦上戦闘機である。
十二試艦上戦闘機要求
機種 艦上戦闘機
用途 １．敵攻撃機の阻止
２．敵観測機の掃射
特性 速力及び上昇力優秀にして敵高速機の撃墜に適し、且つ戦闘機との空戦に優越すること
航続力 ６時間以上
武装 ２０ミリ１丁ないし２丁 ７，７ミリ２丁
実用高度 ３０００メートル乃至６０００メートル
これが、海軍から三菱・中島に出された十二試艦上戦闘機の要求であった。中島は設計陣が多忙であるという理由で固辞し、事実上三菱との単独開発であった。海軍コ－ドはA６Mであった。
要求から分かるように、後に俗説となる「長距離飛行する陸攻の護衛」と「９６式艦戦よりも格闘性能が優越である事」などとは書いていなかった。
三菱は９６式艦戦の設計陣である堀越技師が中心となって開発に取り組んだ。
いよいよ設計を始めようかという時に、一人の男が強弁に主張したことから座礁に乗りかけた。その男は源田実少佐（当時）であった。源田少佐は十二試の要求はおおむね満足していたが、一点だけ譲れないものがあった。
それは格闘性能であった。海軍上層部は格闘性能は９６式艦戦には劣るでも妥協したが、現場屋と自称する源田少佐はこう主張した「新型機は９６式艦戦よりもあらゆる点で優越しなければならない。よって、格闘性能でも優越しなければならない。」
設計陣は頭を抱えたい気分だった。戦闘機の性能のなかで最も重要なパラメーターである速度と格闘性能は、実は両立できそうで両立できない事であった。
速度を重視すれば、翼面荷重値が高くなり、格闘性能が低下する。
逆に格闘性能を重視すれば、翼面荷重値が低くなり、速度が低下する。
なお翼面荷重とは、その面積あたりにかかる重さであり、翼面荷重値が低ければ低いほどサイズは大きくなるのである。
設計陣や軍はその妥協点をはかるのだが、源田少佐は格闘性能だけをひたすら要求した。
頭の痛い事に格闘性能を要求しながらも、他の性能も満たせという。
だが、設計陣と海軍はこれからは高速の時代であると認識しており、格闘性能だけをこだわる理由はなかった。源田少佐を駐イギリス大使館武官補佐官という名目で、イギリスへと追いやり、源田少佐の意見をパージした。だが、源田少佐の意見はそのまま現場のパイロットの意見でもあった。
設計陣は高速性を目指しながらも格闘性能もある程度確保しなければならなかった。
次に問題となったのは、武装であった。今度、採用される戦闘機に２０ミリを搭載しようとしたんだが、その２０ミリが曲者であった。
２０ミリ機銃は９６式陸攻の防御火器としてエリコン社から、エリコンFFをライセンスして９７式２０ミリ機銃として採用され、固定機銃も同時期に採用した。
だが、２０ミリ機銃を９６式艦戦に搭載して、実戦テストを行ったが結果は散々たるものであった。２０ミリ機銃は威力に関しては素晴らしかったが、初速が遅い上ションベン弾になりやすいため命中率が低く、また携行弾が少なかったため弾切れやすかった。
そのため、問題のある２０ミリではなく１２ミリで採用してみてはと設計陣が主張したが、海軍は難色を示した。
もし、今度採用されるのが、唯の戦闘機だったら１２ミリでも十分であろう。だが、今度採用される戦闘機は”艦上“戦闘機であるのだ。
陸上の戦闘機なら、制空戦闘機は戦闘機へ、邀撃戦闘機は爆撃機へと分担して闘う事が出来るだが、味方の支援がなくただ一人敵地へと進む空母はそういかない。
艦上戦闘機はあらゆる敵と戦わねばならない。また、飛行機の宿命である降り立つ場所も必要である。艦上機は空母から発艦するため降りたつ場所は空母である。その大事な空母を守るために爆撃機・攻撃機を最優先で落とす必要がある。
そのために２０ミリが最低限の必要な要求であった。２０ミリであれば、手早く敵を撃墜する事が出来るだろう。以前、才人がエスベー爆撃機を狙い撃ちし命中したにもかかわらず、撃墜できなかった事があった。７ミリでは不十分でも２０ミリでは十分撃墜できるだろう。だが、海軍も２０ミリ機銃の問題を聞いていた。
悩む、両陣に光命を示したのは、エリコンFFを生産していた、富岡兵器製作所であった。その会社は以前からエリコンFFを基に新型機銃を研究しており、小口径機関銃の高初速性能と大口径機関銃の火力の両立を目標に開発を始めた。それが、後の９９式１５ミリ機関銃であった。そのカタログスッペクは素晴らしいものであった。
９７式と合わせて表を示しておく
９７式２０ミリ一号機銃
全長 １３３．１ｃｍ
重量 ２３ｋｇ
砲口初速 ６００ｍ/s
発射速度 約５２０発/分
給弾方式 ６０発ドラム弾倉
９９式１５ミリ一号機銃
全長 １５４．４ｃｍ
重量 ３２ｋｇ
砲口初速 ８００m/s
発射速度 約６４０発/分
給弾方式 金属ベルト２５０～３５０発
９９式は１２ミリ並みに弾道が低伸し、威力は２０ミリにも勝るとも劣らない威力であった。また、９９式の大発明はベルト給弾を実用したことであった。原型エリコンFFシリーズは弾倉が機銃の構造の一部であったため、ベルト給弾化は困難といわれており、本家スイスのみならず技術先進国といわれたドイツでも実施されておらず、９７式・９９式が唯一の例であった。（後に９７式シリーズもベルト化）
９９式なら爆撃機を手早く撃墜することができ、対戦闘機でも十分戦える事が出来る機銃であった。
両陣は諸手に大喜びし、早速１５ミリ機銃を機首・主翼に２丁ずつ搭載し、計４丁とした。
だが、９９式の緊急増産が間に合わず、一部は２０ミリ機銃搭載で出撃したという。
武装問題は済んだが、戦闘機のパラメーターの一つである、防弾力については１０００馬力級で施すのは難しいとして、両陣とも防御は無視し、エンジンが向上している後期の零戦には防弾を施すことにした。
また、空戦における重要な能力の一つとしては急降下性能が挙げられるのだが、十二試では計算上では９６０ｋｍまでは急降下できるとされていたが、２号機が急降下テスト中に空中分解していまい、改めて慎重なテストをした結果６８０ｋｍまでしかできなかった。それ以上は無理すれば７００ｋｍまではできたが、空中分解の危機があった。
この事については堀越技師は設計上高い急降下性能があるはずの零戦にこのような事態が発生した原因として、設計の根拠となる理論の進歩が実機の進歩に追い付いていなかったと回想している。
そして、機体設計がいかに名作であろうとそれを動かすためのエンジンがマッチしなければ、たちまちのうちに駄作機になってしまう。
この当時は単発機用としては、栄・瑞星・金星の３種類があった。両陣は話し合いをした結果金星はボツとなった。理由は直径が大きい上この当時はまだ１０００馬力しかなかった。残るエンジンは瑞星と栄となったが、瑞星は馬力不足を理由に栄エンジンを採用した。瑞星エンジンは先が見えており、馬力向上が難しいとされ、栄エンジンは将来、馬力向上ができるというのも理由の一つのようだ。
また、速度向上策として、推力式単排気管として高速化を目指した。
こうして、様々な技術的要素を盛り込んでいき、１２試艦上戦闘機の性能所元は以下のとおりとなった。
十二試艦上戦闘機（零式艦上戦闘機１１型）
全幅 １２ｍ
全長 ９、１１８ｍ
全高 ３，７５ｍ
最高速度 ５４２，４ｋｍ
上昇力 ６０００ｍまで７分１０秒
発動機 栄１２型（離昇出力９５０馬力）
航続距離 ３２４０ｋｍ
降下制限速度 ６８５ｋｍ
武装 ９９式１号機銃１５ミリ機銃×４（機首と主翼に２丁ずつ）
爆装 ３０ｋｇ爆弾２発又は６０ｋｇ爆弾２発
これが、終戦まで海軍の主力戦闘機となった零戦であり、開発物語であった。
才人がどう活躍するかは、まだ誰にも知らなかった。