1937 年 5 月，日海軍將96艦戰的後繼機型“十二試艦戰”的計劃命令書向三菱和中島公司負責人展示。但是因為還不知道是否確定需要研制，因此以堀越為首的三菱公司的“高爾夫狂”過起了悠閑階級的生活。此時公司沒有生意，設計師們無所事事。三菱在名古屋建造了壹座飛機制造分廠，這棟三層的鋼筋混凝土建築的二樓是發動機車間，三樓則是機身車間。而膽大包天的堀越二郎把樓頂私自改建成自己的高爾夫練習場，美其名曰“觀景臺”。他回憶起這段日子的時候總免不了提到壹次高爾夫大賽，他是如何在預賽裏得到了 88 分的最低分而取得第壹，然後又在決賽前感冒沒去成，等等等等。 10 月 6 日，堀越在公司裏被上司科長服部讓次叫住，服部拿出壹份正式的“十二試艦戰計劃命令書”給他看。堀越閱讀過上面的壹堆數字後壹陣頭皮發麻。這份命令書的主要內容如下：
1． 綜合：作為護航戰鬥機應該擁有比敵軍戰鬥機更優秀的空戰性能；而作為截擊戰鬥機則應該擁有可摧毀敵軍轟炸機的火力。
2． 速度：在高度4,000米時最高時速達到 500 公裏（270英裏）以上。
3． 爬升能力：在 3 分 30 秒內上升至 3,000 米。
4． 航程：正規狀態下在 3.000 米高度壹般速度飛行 1.2 小時至 1.5 小時。在安裝附加油箱的超載情況下，3.000 米高度壹般速度飛行 1.5 小時至 2 小時。巡航速度時應可持續飛行 6 小時以上。
5． 起飛滑行距離：風速 12 公裏時，滑行距離在 70 米以下。
6． 著陸速度：時速 170 公裏以下。
7． 滑翔能力：每秒 3.5 米至 4 米。
8． 空戰性能：不得劣於 96 式二號艦載戰鬥機壹型。
9． 空戰武器：99 式 20 毫米壹號固定機炮三型 2 門，97 式 7.7 毫米固定機槍 2 挺。
10．炸彈：超載狀態下攜帶 60 公斤炸彈 2 枚，或 30 公斤炸彈 2 枚。
堀越回憶說他當時的第壹個想法是：“想要世界上最好的戰鬥機啊，做夢去吧！”潛臺詞就是“海軍是混蛋”。當然出於日本人特有的言辭虛偽，他不可能在上司面前說出這些，於是堀越答道：“很嚴格麽，看來疏忽任何壹項都很難。”說完這句含含糊糊的話，他想起壹個詞；萬能戰鬥機。如同永動機壹樣，多用途戰鬥機在 30 年代中期是航空業者的壹個理想，因為它存在著諸多的技術難度：為保證壹擊必殺的強大火力，堀越必須采用還處於試驗階段的 20 毫米機炮，但是即便機炮沒問題，為了達到高速而相對脆弱的機體則很難承受機炮射擊的後坐力破壞；而為了尋求高超的盤旋性能，機翼面積必須設計得大壹些，但是若想得到高速則機翼就得細長才行。種種矛盾限制著多用途戰鬥機的前途。
三菱硬著頭皮上馬這個沒有頭緒的項目。1938 年 4 月 10 日遞交了《A6M1 計劃草案》（A6 代表十二試艦戰，M1 是“MITSUBISHI 1”的縮寫—代表“三菱產品第壹號”），下面的文字是從該草案中摘錄的，充斥著對無理要求的不滿：“綜合性能、性價比、制造簡易程度有很多相抵觸因素存在。比如單就綜合性能來說，盤旋能力、爬升能力和續航能力、火力互相矛盾，而速度和盤旋能力、視野、火力等根本就是勢不兩立…本計劃的目的僅是在這些矛盾中作最大限度的調和，以期最大限度地發揮整體的能力…”
同時，日軍也對自詡為速度和盤旋性能兼備的96艦戰產生不信任感。當時歐美列強的空戰理論主流已經由多翼機時代的纏鬥戰（俗稱“狗鬥”）轉向信仰“壹擊脫離主義”。納粹德國站在當時航空工業的最前端，著名的亨克爾公司為了和梅塞施米特公司競爭而推出了 He 112 高速戰鬥機，其最大時速已經達到 485 公裏。不過He-112戰鬥機不適合德國空軍的“壹擊脫離”戰術而輸給了梅塞施米特的Bf-109。亨克爾對 He 112 作了改進之後作為出口產品少量銷售，日海軍以研究的名義購得壹批，命令三菱和中島公司的十二試艦戰設計人員前往觀看。但是這種飛機除了速度快之外，其它性能均不怎麽樣。
堀越小組的工程師曾根和昌中兩人到橫須賀飛機制造廠參觀了 He 112 整機之後作出如下報告：“從外形看來和亨克爾轟炸機（指He 118）極為相似，但為了減輕重量而重新設計過機身。只能攜帶 210 公升燃料，航程必然極短。由於翼面負荷達到 131 公斤/平方米，所以其爬升和空戰性能必然低劣。造出這樣的戰鬥機肯定是拿不到訂單的，但是 He 112 在細節方面為減輕重量和加大火力等作出的努力值得參考。”
對於工作狂堀越來說，“十二試艦戰”很麻煩也是浪費時間的好借口。參與過設計的人異口同聲地回憶道：“堀越那個人，不是兩杯酒下肚就能和別人稱兄道弟的。他腦袋裏的東西太多，凡事想得太細。他回家以後還在想著設計，經常說關於設計圖的夢話，在公司裏無病呻吟，哼哼唧唧的很討厭。”設計組還面對如何省錢的問題。堀越自己回憶道：“為了使新飛機的性能有個飛躍，必須參用非常規的手段，在 96 艦戰上就試過：比如用全金屬的下單翼和埋頭鉚釘等。零戰的指標要求‘極端手段’。加上引擎遲遲造不出來，日本的引擎功率差，比歐美同時期的差不多要低 20% 至 30% 之多，在這種狀態下，必須連每壹個鉚釘的有無都需考慮到的。”他提出 4 個重點：引擎、螺旋槳、徹底極端減輕重量、新的理想空氣動力外形。
同時堀越也兼職改進 96 艦戰的種種缺陷諸如容易折斷的起落架等。在工作中逐漸形成了 3 人小組：總體設計堀越、構造計算專家曾根和武器儀表專家昌中。之後起落架專家加藤定彥也加入小組。堀越在以前的設計中形成了集體工作的習慣，按他話說就是“人事發揮能力，告別零敲碎打主義”。小組中的 3 名助手中，曾根負責為減輕重量進行周密計算、昌中負責解決機炮和機身的協調、而加藤則是堀越以“收放起落架對空戰性能有好處，給我壹個老手”這壹句話從服部那裏挖來的，可見堀越構建這個小組並非無準備而來。
班底組成之後，堀越面臨的第壹個問題是引擎該如何選擇？要達到時速 500 公裏的要求，需要大馬力的引擎助推，而九六式艦戰采用的 600～700 馬力引擎即便裝載在外形更先進的機身上，也無法在速度上突破現有的框框。
但是引擎這個項目對三菱公司來說壹直是老大難問題。三菱的航空引擎開發始於 1932 年 6 月，三菱重工企業合並後的機構改革產生了“名古屋飛機制作所”（以下簡稱“名航”），其引擎部部長深尾淳二宣稱要“讓三菱的手中飛出世界第壹的引擎”並以此作為企業格言。深尾此人於 1931 年從三菱造船廠轉到名航，最初的技術都是從歐美買進，但是仿制壹直事故頻發，以至於開發陷入困境之中。
從 1929 年至 1934 年的六年之間，三菱在名航的引擎開發項目上投資了數百萬舊日元（相當於數十億至壹百億新日元）的巨額研制費用，試驗品不下十數種，總數五十余臺，但全都是沒用的廢品；而三菱的競爭對手中島公司在研制成功“壽”型引擎之後壹直穩步發展，和他們相比，三菱的狀況不免有些淒慘。軍方經常拿他們開心：“我說，三菱的發動機，又在哪兒飛著呢？”由於支出過大，名航引擎部的工廠面臨關門的窘境。
就是在這種情況下，深尾被任命為引擎部負責人。他立即裁減原有員工、同時招收其他部門的優秀人才成為新生力量。完成人事變動後，深尾召集以設計科科長小室為首的技術人員開會，在席間說出了自己的想法：“和軍隊合作就得聽他們的指揮，聽他們的話可能拿訂單容易些，不過那幫家夥可是什麽都要插壹腳的，給他指揮我看永遠也別想出產品，所以我說最好還是別理他的。三菱必須自己出世界第壹的引擎，不論從性能、可靠性、價格來說都要是最好的，這樣軍隊即使想找麻煩，也得考慮考慮是不是值得。總之我們不是在給軍隊幹活，而是給我們自己謀生路，請務必明白這壹點！而且也不要總是想著‘這個引擎是給三菱的飛機用的’，不要這麽狹隘，三菱的引擎應該是能放在世界上所有飛機上都能讓人滿意的產品。”
日本陸海軍的明爭暗鬥是出了名的，兩邊故意提出大不相同的技術指標，讓飛機制造商傷透了腦筋（這也是為什麽二戰中日軍陸軍機和海軍機區別如此之大的原因之壹）。在軍國主義的日本，商家處處聽命於軍隊，軍隊甚至命令各航空公司把所有的工廠都改建成兩層樓的，“不許讓我們看見平房”，這也成為當時各國航空界的壹個笑柄。
深尾除了蔑視軍隊之外，還提出了“集中世界各公司的長處”。時值 1934 年，對於海軍的航空發展來說已經進入所謂的“航空技術自立計劃”第三年，三菱公司的堀越和本莊那時正開始設計“九試艦戰”，即之後的九六式艦戰。當時有壹條不成文的默契，那就是三菱只開發水冷式引擎，而中島專營空冷式。在會議記錄中，深尾接著說道：“從現在開始三菱的引擎必須全部是空冷式！打個比方，就‘氣缸’這個部分來說，空冷式的氣缸都是同壹型式，而水冷式的要設計多種，論生產性當然是空冷式好的多。”
深尾將引擎開發分為三個部分：包括螺旋槳軸和減速裝置的“前部”、包括氣缸和活塞的“中部”和包括過載器的“後部”。新型引擎在三菱內部的編號為“A8”。各部分負責人為：“前部”－酒光義壹，“中部”－十猛三，“後部”－井口壹男，深尾淳二本人擔任總務。在三菱公司內部，這個小組遭到種種非議，深尾得到壹個綽號“舍近求遠的家夥”。A8設計小組工作無休息日。
1935 年，A8 系列完成 840 馬力的“金星三型”，1936 年制成 1,000 馬力的“金星 40 型”。“金星 40 型”遂成為三菱在之後直到太平洋戰爭爆發為止開發壹系列“金星”、“瑞星”、“火星”引擎的範本，三菱總算看到了打倒中島的壹線希望――深尾日後寫到：“當‘金星 40’成功的時候，全體人員卻都在哭。”實際上，“金星 40 型”仍未擺脫仿制的痕跡，它是集中了布萊特·惠特尼、萊特、阿姆斯特朗等諸多外國廠家的技術長處而成。
此時“九六陸攻”（壹種細長薄弱的轟炸機）正開始進入量產，其第 56 號生產型搭載“金星 40 型”引擎進行了壹次長距離飛行試驗並獲得成功。之後在 1939 年由“每日新聞社”投資的環球飛行中，裝載“金星 40 型”的九六陸攻“NIPPON 號”刷新環球飛行紀錄，53,000 公裏的行程中基本沒有發生引擎故障。有趣的是，在該機飛抵美國時當地新聞報道描述它是“裝載了德國引擎的日本飛機”。不過早在 1936 年“金星 40 型”完成之時，深尾就考慮將它改制為適用於快速單座戰鬥機的小型引擎，任務由年輕的西澤弘工程師擔任。按那時的常識來說，氣缸的直徑比活塞行程來得長，“金星 40 型”的氣缸直徑 140 毫米，活塞行程 150 毫米。西澤計劃打破常規，在不改動氣缸直徑的前提下將活塞行程減小到 130 毫米，這個小型化設計在 1937 年獲得成功，速度更加快。
新制成的小型引擎命名為“瑞星 10 型”，提供 900 馬力的動力。這樣堀越的十二試艦戰就有了選擇余地，而且都是自己公司的產品。“這回可總算用到三菱的引擎啦。”堀越自從最早的處女作“七試艦戰”就開始不得不選用中島的引擎，這回算是給他出了壹口氣。不過，引擎部門的難題解決了，他堀越的難題就開始了。 要“金星”還是要“瑞星”？
為了得到高速度和航程，當然應該選擇“金星”，不過對於戰鬥機來說它似乎太重：“金星 40 型”直徑約 1,200 毫米，重 550 公斤，和“瑞星”相比直徑大出 254 毫米，重量多出 34 公斤。單就字面來看兩者差距似乎並不大，但是這點差別對機身來說影響頗深：如果用“瑞星”的話單機重量可維持在 2,300 公斤左右，而搭載“金星”的單機則要增加到 3,000 公斤，如果選擇它則意味著要把機身擴大，從而可能喪失爬升和俯沖、旋轉的靈活性。
權衡再三之後，堀越向服部科長提出了以下的報告：“為了達到 500 公裏時速和 6 小時的續航能力，‘金星’看來是不錯的選擇；而且隨著時間的推移，種種不利因素也能被發現並且解決，可以設計更多的改型，也可以拉近和歐美先進戰鬥機的差距。不過，如果使用‘金星’，那麽整機重量將達到 3,000 公斤。很難想象開慣了只有 1,600 公斤的九六式艦戰的飛行員坐進 3,000 公斤的大飛機會有什麽感覺。而且我想中島那邊為了這些考慮，壹定會制造小型的發動機。這場競爭不能輸，如果我們選‘瑞星’，整機重量可以控制在 2,300 公斤左右，飛行員不會有什麽意見，中島那邊也沒什麽可說的。這不是我的本意，但是為了競爭的勝利，我決定選擇‘瑞星’，在允許的馬力範圍內對性能極限做挑戰。”
服部壹直沈默著，聽完後他只說了壹句話：“也好。瑞星也是不錯的引擎。”於是十二試艦戰的設計組正式決定選用“瑞星”引擎，並以此為前提開始機身各部分的設計工作。堀越放棄“金星‘而選擇“瑞星”的真正原因是為了和中島公司進行競爭而作出的妥協，這雖然幫助三菱贏得了競爭，但是也帶來了滅頂之災：在太平洋戰爭中期，美國開發出搭載 2,000 馬力引擎、時速接近 600 公裏並擁有強力武裝的格魯曼 F6F 地獄貓戰鬥機之後，堀越才發現自己犯了壹個大錯。他後來說到得知 F6F 的出現時自己覺得“太後悔了，當時真應該用‘金星’，管他開飛機的怎麽說呢！“也就是說他始終不肯承認自己是為了商業目的選擇了“瑞星”，不過世上也沒有後悔藥給他吃了。在戰爭後期堀越才開始進行零戰後繼機型“十七試艦戰”的開發，這種搭載大馬力引擎的戰鬥機稱為“烈風”，日軍妄想以它作為“本土決戰機”做最後掙紮。但是“烈風”還沒有吹起來，日本就無條件投降了。