零式艦上戦闘機
1944年10月20日最初の神風特別攻撃隊が零戦によって編成され、それ以降も終戦まで零戦は特攻に使用された。大型爆弾用懸吊・投下装置を追加した末期型は代用艦爆（戦爆）として、また特別攻撃隊（神風特別攻撃）にも用いられ、レイテ沖海戦や硫黄島の戦いでは空母を撃沈破するといった戦果を挙げている。沖縄戦では、特別攻撃隊に対応してさらに強化された連合国軍の警戒網を突破するために日本側も戦術を工夫して突入を成功させ、空母を含む艦船を撃破したものの、艦隊到達前に撃墜される機も多く、アメリカ海軍やイギリス海軍、オーストラリア海軍などからなる連合国軍の艦隊を撃退するまでには至らなかった。
大日本帝国海軍航空隊
日本軍は漢口に進出すると、陸海軍による重慶爆撃に踏み切った。海軍は九六式陸上攻撃機で空襲したが、援護すべき海軍戦闘機は九六式艦上戦闘機を含め、航続距離が短くて重慶の手前で引き返さざるを得ず、護衛が帰った九六陸攻は重慶上空で中国軍機の迎撃を受けていた。
1940年（昭和15年）7月、漢口の第十二航空隊に正式採用前の十二試艦上戦闘機（7月24日に零式艦上戦闘機として正式採用）が配備される。
9月13日、九六陸攻の護衛で重慶に飛来した零戦13機は中国軍27機と交戦し、被弾4機の損傷のみで敵機を全滅させる（なお中国側の記録では、空戦に参加した中国戦闘機は33機で、内、13機が撃墜され、11機が損傷している）。
零戦は長大な航続距離を生かして広大な中国戦線を圧倒、1941年（昭和16年）9月までに敵を100機撃墜、160機地上撃破し、喪失は3機のみであった。これ以降、中国軍機は零戦との対決を避けて、日本軍基地をゲリラ的に襲撃するなどの戦法しか執れなかった。