Во время боев за Гуадалканал начали появляться новые модификации A6M. Первой модификацией был A6M3 модель 32 с уменьшенным размахом крыльев, однако из-за слишком малого радиуса действия этот самолет заменили на A6M3 модель 22 (Эта модификация самолета имела дальность полета 2056 км при 10- минутном резерве для воздушного боя, 1782 км при 20-минутном резерве и 1482 км при 30-минутном резерве.). Японским летчикам приходилось покрывать огромные расстояния, что вызывало хроническую усталость летного состава. В результате хорошо выспавшиеся американцы все чаще и чаще стали сбивать засыпавших за штурвалами японцев. Кроме того, американцы, имея аэродромы под боком, могли быстро сконцентрировать большое количество самолетов на опасном направлении. За три месяца боев за Гуадалканал (считая бои в восточной части Новой Гвинеи) Тайнан Кокутай сбил 201 самолет противника (в том числе 37 вероятно). В боях погибло 37 летчиков кокутая. Ослабленный и измотанный непрекращающимися боями Тайнан Кокутай (пере-именованный 1 ноября в 251-й Кокутай) в ноябре был отведен в Японию для пополнения и отдыха. Личный состав кокутая на момент эвакуации, считая летчиков и наземный персонал, составлял всего… 20 человек! Остальные или погибли или в результате ран и болезней были признаны негодными к строевой службе.
В кампании на Гуадалканале участвовали «Зеро» не только из Тайнан Кокутая. Чтобы нанести удар по американцам, высадившимся и продолжавшим высаживаться на Гуадалканал, японцы провели несколько акций с использованием авианосцев. Одна из гаких акций, в которой участвовали авианосцы «Сёкаку», «Дзуйкаку» и «Рюдзё», вошла в историю как битва у Соломоновых островов. Сражение продолжалось с 23 по 25 августа 1942 года. Кроме бомбардировщиков и торпедоносцев, на авианосцах имелись и истребители A6M2. «Сёкаку» нес 26 «Зеро», «Дзуйкаку» – 27, а «Рюдзё» – 21. Первой целью японцев был аэродром Хендерсон-Филд. В первой волне самолетов, направившихся 24 августа к американскому аэродрому, было 6 A6M2 с «Рюдзё», 4 A6M2 с «Сёкаку» и 6 – с «Дзуйкаку». Возглавлял отряд истребителей капитан Хидака. Японцы нанесли бомбовый удар по аэродрому, а истребители прикрытия вступили в бой, с поднявшимися в воздух американскими самолетами. Вторую волну бомбардировщиков прикрывали 9 A6M2. Их налет совпал по времени с налетом 20 бомбардировщиков из Рабаула, имевших солидное прикрытие. Воздушный бой завязался севернее аэродрома Хендерсон-Филд над морем между островами Малаита и Флорида. Именно здесь поджидал узкоглазых майор Джон Л.Смит со своими 14 F4F-4 из VMF-223. В результате потеряв несколько «Диких котов» американцы доложили о том. что им удалось сбить 20 (21?) самолет противника, главным образом A6M2 и несколько бомбардировщиков. Японцы доложили о 15 воздушных победах. В действительности американцы сбили 3 A6M2, 3 B5N2 и 5 G4M1. потеряв три своих самолета. Примерно в это же время решилась судьба «Рюдзё». Американцы обнаружили авианосец и выслали на его перехват группу из 30 Dauntless’oв и 18 Avenger'oв с авианосца «Саратога». Затем на авианосец совершил налет отряд самолетов с авианосца «Энтсрпрайз». Японский корабль получил несколько прямых попаданий и затонул. несмотря на то. что с воздуха его прикрывало 10 A6M2, которые доложили о 11 сбитых самолетах противника. Американцы признали потерю только одного «Мстителя» с «Энгерпрайза». Успевшим подняться в воздух машинам было приказано приземлиться па аэродромах на Бука или на Бугенвиле, однако сколько пилотов из-за нехватки топлива приводнились около эсминцев сопровождения.
Тем временем самолеты с «Сёкаку» и «Дзуйкаку» совершили налет на американские авианосцы. «Леди Сара» получила несколько попаданий, но осталась на плаву. Но и японцы понесли большие потери, пытаясь поразить авианосец. Особенно велики были потери среди бомбардировщиков, в то время как «Сёкаку» потерял только один «Зеро», а «Дзуйкаку» – трех. Американцы приводили более внушительные цифры японских потерь, потеряв сами при этом только пять Wildcat'ов. Американцы потеряли 17 самолетов. из числа базировавшихся на авианосцах, однако только семь из них было сбито в бою. Определенное количество самолетов американцы потеряли над Гуадалканалом. После сражения большинство исправных истребителей с авианосцев отправилось поддерживать Тайнан Кокутай. 30 истребителей из I-го дивизиона авианосцев, в том числе 15 A6M2 с «Сёкаку» под началом капитана Синго отправилось в Бука, где с 28 августа до 4 сентября участвовали в налетах на Гуадалканал. В удачных налетах, состоявшихся 29, 30 августа и 2 сентября истребители уничтожили на аэродроме 15 американских самолетов, сами потеряв при этом шесть машин, в том числе самолеты капитана Сабуро Синго и капитана Ибисуки.