日本海军为满足在南洋作战的需要，开始发展水上战斗机，用于无陆上机场地区的作战。由川西公司研制的15试水战（n1k1“强风”）由于采用多种先进技术而无法及时推出，因此海军命令分担零式生产的中岛公司将零战改造成为水上战斗机应急。三竹忍工程师负责设计，以零战21型为母体，安装浮舟成水上飞机，其改造特点如下：

1）拆除起落架和着舰尾钩以减轻重量；

2）机身下装如95水侦一样形状的单浮舟，对简洁的三支柱整形以减少空气阻力；

3）主翼下的辅助浮舟只用一根支柱；

4）由于主浮舟在机身重心前的侧面积较大，相应增大垂尾面积并在下面增加细长安定鳍面以保证方向稳定性与飞机操纵性。

二式水战的试制机于1941年12月8日首飞，以后对机身和发动机支架加强后定型投产，型号名称为a6m2-n。二式水战共生产327架。

二式水战由于浮舟造成空气阻力加大，时速降至436千米，而且没有零战的灵活性，只有零战机体的脆弱性。它于1942年秋参加战斗，使用范围十分广泛，从南洋各岛屿到太平洋中部岛屿、乃至北方的阿留申群岛都有二式水战的身影。但是面对盟军各型战斗机，二式水战的新鲜程度有余，但作战能力不足，无法达成大的战果。事实证明，水上战斗机的使用价值并没有想象中的那么高。

某些军事网站和军事杂志曾将潜载零式水上机当作零式战斗机的改型。零式水上机曾由伊-25号潜艇搭载于1942年9月抵达美国西海岸，仍下了两枚50千克炸弹，引起美国人的强烈震动。这就是有名的“水下冒出的飞机”的典故。此外，日本海军还装备有一种零式水上侦察机，又是另外一种零式。