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。
爆戦
空母飛行隊である第三航空戦隊でも零戦を代用艦爆として使用した。九九艦爆の操縦員と機体は著しく損失していた。このため艦爆操縦員だけでなく艦攻操縦員も、爆装した戦爆の零戦の搭乗者とされた。太平洋戦争初期に使用されたが残っていた零式艦上戦闘機二一型を、戦爆の零戦として使用することは、使用すべき機数の増加にもつながった。零戦の戦爆化にあたり、60kg爆弾ではなく250kg爆弾を使用することが三航戦司令部から求められた。1944年（昭和19年）4月、零戦二一型は250kg爆弾と増槽を装備して運用が可能であると結論づけられた。