早在1938 年，日本海军就制定了研製这类机种的计画，对其中乙类战斗机的战术技术要求是有较高的平飞速度和爬升率，採用重火力配备。它们的作战目标是从高空侵入的敌大型远程轰炸机，而对于以往比较追求的续航能力、机动性、着陆（着舰）速度及视界等要求已下降为次要指标。在太平洋战争爆发之前，三菱飞机厂受命研製“雷电”, 主任设计师依然是研製过96式和‘零”式舰载战斗机的高手。――崛约二郎。为此，日本海军特地从国外引进了少量亨克尔He112 战斗机以作为参考，但后来认为这类机型还不成熟，所以没有正式提上议事日程。

“雷电”从设计开发到投产服役，其间很不顺利 ，是缺少一种合适的发动机与之匹配；，机体振动问题长时间得不到彻底解决。当时日本根本拿不出能够保证在高空仍有足够输出功率的小直径航空发动机，儘管爱知飞机厂已仿製出德国的戴姆勒DB601 型液冷发动机（日本改称下13 试示号），但海军以“不习惯使用液冷发动机”为理由而未予採纳（液冷发动机的正面投影直径小，但对维护性的要求高于风冷发动机）。剩下的唯一选择，就是三菱公司为轰炸机而开发的“13 试－号”（即后来的“火星”）风冷发动机。这里必须指出的是，“雷电”战斗机后来渴望採用的“誉”式发动机，在那时连影子都还没有。

由于“13 试－号”发动机是为轰炸机而配套设计的，所以对战斗机而言直径偏大，这显然不利于战斗机的修形和减阻 。崛越二郎费尽心机想出一个办法将发动机的驱动轴向前延长0.5 米，腾出使机头直径得以向前逐渐收拢的空间，于是前机身达到了符合纺锤流线型要求的曲线设计，满足了减阻需要。而由此产生的气缸冷却不足的向题，则通过在螺旋桨后方加装一台发动机直接驱动的强制冷却风扇解决。“雷电”于是形成了我们所着到的“短玉米棒”形外观特徵，它与同期日本陆军开发的戈44 “钟馗”战斗机相比（同为“局战”) ，构想似乎更加独到一些。

，这种设计从一开始就埋下了意想不到的缺陷―― 驱动轴的延长带来了径向谐振的加剧，这种振动恰好与发动机本身的振动共同构成了複杂的共振。众所周知，机械的共振往往是有害的，其发散性加强的后果就是使驱动轴断裂！在找到解决方案之前，这个问题实足让崛越二郎伤透了脑筋，最终他採取了在驱动轴中间加装轴承的办法，初步减轻了恼人的谐振，但这也需要付出一定的功率损失。

困扰“雷电”的其他因素还有，电驱动收放式起落架的支撑结构强度不足，着陆时容易受冲击而发生变形、甚至折断－－这是因为日本战时资源严重匮乏，钢材质量下降造成的（类似问题还发生在“紫电”系列和陆军的四式战斗机“夜风”上）。，起落架电动收放机构也故障频频，使得机轮不上不下 。粗大的发动机和延长的机首也使飞行员向前和向下视界变得很差，在降落过程中不利影响更大。虽然以上问题在大比例木模评审期间已经被军方觉察，但迫于战争形势压力，还是通过了验收。

“雷电”在试製时，太平洋战争已经打响，由于“零”式战斗机的生产和改进被摆在优先位置，所以三菱飞机厂放慢“雷电”的研製进程，待原型机装配出来已是1942 年的2月。此时，距提出乙类战斗机构想己经过去4 年。

原型机“14 试局战” ( J2M1 ）使用l 台“火星”13 型发动机，配备3 叶式螺旋桨，由于发动机马力不足，最大速度仅为556 公里/小时。该机试飞于1942 年3月20日（比“紫电”早9 个月），后因为后起落架支柱被压弯，导致升降舵卡死，起飞后不久便机毁人亡。

为了加大动力，随后出现了改装“火星”23 型发动机的“雷电”11 型，它增加了喷水加力装置。，还改装了4叶式螺旋桨和较突出的座舱盖，油箱包了防弹橡皮套，襟翼也加大以增加升力，使着陆仰角变小，变相改善了视界不佳的缺点。

如前所述，振动一直是雷电的痼疾和研发中的主要障碍，在试飞后一年内又採取了一些措施，比如增加桨叶的刚度和加装了发动机轴的配重，但直到定型还是没有彻底解决。

1943年9月，就在“雷电”刚刚进人批量生产之际，试飞单位又送来一长串改进要求，军方反映也日趋强烈。问题主要集中在座舱视界问题上，它造成起飞和着落时的操纵困难，新手很难掌握；还提出，增加飞机续航能力的要求。这种情况令三菱厂左右为难而骑虎难下，有人建议终止生产，推翻原方案重新设计，也有人反驳一种设计“先进”的飞机，如果让飞行技术不高的飞行员来驾驶，肯定效果不好（但此时日本海军飞行员减员严重二，素质正在快速下滑）。以上争论在三菱厂内部造成很大混乱，一度使生产陷入停顿，后来由日本军部出面调解，并在工厂与海军之间达成在列装后再逐步改进的妥协协定，“雷电“才开始投产。

客观上讲，“雷电”在性能方面还是有其鲜明特点的。如该机从跑道上鬆开剎车启动，直至爬升到6,000 米高度，仅需5 分38 秒一一这样快的爬升率至少在日本战斗机中还是出类拔萃的，，它的水平加速性能和俯冲加速性能也很出色，特别是当它在机炮开火时，机体仍可保持良好的稳定性，为準确射击提供了必要条件。在空战中，其横滚机动性极佳，至少优于零式战机和美国海军的F6F“泼妇”。，在服役后，有关稳（定）操（纵）两方面，海军飞行员从未提出过改进的要求，这在日本飞机的研製中极为少见。战后担任日本航空自卫队幕僚的高冈迪一就认为“雷电”是他所驾驶过的战斗机中，飞行品质最好的。

“雷电”11型（J2M2) 装备2 门20 毫米机炮和2 挺7.7 毫米机枪（后者安装在机头的上方，与德国的Fw190 类似），发动机为1,800马力的“火星”23 甲型，採用单管推力排气管和喷水加力装置，飞机总重3.2吨。1942 年10 月13日试飞，1943 年9 月投产。

“雷电”21 型（J2M3) 为主要生产型。特点是取消了2 挺7.7 毫米机枪机枪，机翼内20毫米机炮增加到4 门，机腹可挂载副油箱（250 升容量）。飞机翼展10.85 来，机长9.695 米，机高3.875 米。最大速度587公里/小时( 5,300 米高度时），实用升限11,520 米，航程1,815公里，翼下可加挂2 颗60公斤炸弹，全机总重3,435公斤。

“雷电” 21 甲型（J2M3a) 机炮有所改良。

“雷电”23 型（J2M7) 在21型的基础上改装“火星”26 发动机。
“雷电”23 甲型（J2M7a ) 在21 型的基础上改装“火星”31 发动机。

“雷电”31 型（J2M6 ) 为彻底改善视界，将座椅前移70毫米，升高80毫米，座舱盖上抬50毫米，机炮採用长身管以增大射程。后因为给“紫电”改让路而没有投产。
“雷电”31 甲型（J2M6a）装有4 门20毫米机炮，起落架和机翼大梁结构加强，但没有投产。

“雷电”32 型（J2M4) 採用废气涡轮增压技术，各方面结构进一步加强。座椅后部安装2 门20 毫米斜射机炮，专门用于从下方攻击B-29 轰炸机。后因为涡轮增压器故障不断，只在1944 年8月试製了2 架。

“雷电”33 型（J2M5) : 1944 年5月20日试飞成功，装有“火星” 26 甲型发动机，动力系统得到大幅度改良。同年9月28日 ，小富田少佐在试飞中最大速度达到了615公里/小时，爬升到8,000 米只需9 分45 秒，创造了战时日本战机之最。其时、B-29已大举空袭日本本土，海军急切希望生产该改型，但因为工厂疏散等原因，前后只製造出30 余架．，还有改装30 毫米大口径机炮的改进针划，但未实施。

在“雷电”约500 架的总产量中，有470架是在三菱工厂中製造的，其中11型155 架，21型313架。从1944年夏天开始，因为三菱的铃鹿工场準备疏散，“雷电”21 转至高座工广和日本建铁等厂家生产，但实际产量很小。
1943年12月，第一支“雷电”部队在横须贺成立。1944年9月，马里亚纳海战是“雷电”最早出战的一次，但由于指挥失误，装备该机的部队几乎全军覆没，“雷电”真正有所建树，还是在本土防空作战中，从厚木基地起飞的“雷电”，多次成功栏截空袭关东地区的B－29 ，为能够对“超级空中堡垒”构成威胁的极少几种日本战机之一。，也有几次空战作战对象是美国的舰载战斗机，据统计，“雷电”的空战损失与美机的损失基本持平――这在当时己实属不易，在日本飞行员当中，那些驾驶技术娴熟的老飞行员比较欣赏“雷电”特别是其良好的爬昇平和加速性，博得了他们的青睐。临近战争结束，日本海军还想扩大“雷电”生产规模，但製造工厂已被炸得不成样子。

使用过“雷电”的海军部队包括第256 、301 、302 、332 、352 、381 、901 、951 中队，以及驻守横须贺、谷田、神池和佐世保等基地的防空航空队等。

二战后，美、英均缴获了部分“雷电”11 和21 型，并运回国内进行飞行测试，其中美军在使用美标航空燃油的情况下，证明上述两种型号分别可以达到655公里/小时和671 公里/小时的最大平飞速度( 5,300 米高度），爬升率分别为l,400 米/分钟和1,474 米/分钟，实用升限在11,400 米和11,800米之间，航程为l,813 公里和2,090公里，这些性能数据说明“雷电”还是比较优秀机型。美军试飞员还认为其座舱仪表布局合理，令人一目了然，单就飞行品质而言，可以和P－51 “野马”相提并论，但空战中飞行员视野明显不及採用气饱座舱的后者。

机员一，飞行员

长度 9.70米

翼展 10.80米

高度 3.81米

翼面积 20m²

空重 2,839公斤

装载重量 3,211公斤

动力装置 1×三菱MK4R-A Kasei 23a 14缸两列径向发动机，1,379 kW（1,850 hp）

最大速度 655公里/小时

範围 560公里

服务天花 11,430米

爬升速率 1402m / min

翼载荷 174 kg /m²（35 lb /ft²）

功率/质量 0.42kW / kg（0.26hp / lb）

2x 型99 -2内侧翼安装20x101mmRB大炮与190 RPG

2个99式-1外侧的翼装20x72mmRB大炮与210个篮板

2×60 kg（132 lb）炸弹或 2×200 L（53 US gal）液滴罐 或单个较大的中央滴罐