Трудно сказать, какие надежды к этому времени питали в отношении Ки.60 в управление технического снабжения Главного штаба ВВС Императорской армии. По скоростным характеристикам Ки.6003 мало отличался от Bf109E-3/E-4 или «Спитфайра»Мк.1/Мк.Н, при довольно заметном превосходстве в огневой мощи и, в сущности, мог быть принят на вооружение ВВС Императорской армии, если бы не его откровенно вялая (для одномоторного истребителя) манёвренность, а также продольная и поперечная неустойчивость, которые так и не были изжиты в ходе доводочных работ. Именно последнее заставило разработчиков прекратить дальнейшее совершенствование проекта тяжёлого перехватчика, поскольку лётчики-испытатели прямо отметили, что в строевых частях освоение этой машины будет сопровождаться значительными трудностями. Всё это в конечном итоге и привело к сосредоточению всех усилий фирмы «Кавасаки» на создании лёгкого (фронтового) истребителя Ки.61, при разработке которого были учтены все ошибки, допущенные при создании предыдущего проекта.
Несмотря на вполне определённое внешнее сходство с Ки.60, это была совсем другая машина с фюзеляжем овального сечения цельнометаллической конструкции с гладкоклепанной работающей обшивкой. В передней части размещалась силовая установка, закрытая гладким капотом, на правой стороне которого находился воздухозаборник нагнетателя. Над двигателем располагались крупнокалиберные пулемёты Хо-103, а позади мотора стояла противопожарная перегородка. Казенники пулемётов Хо-103, короба с патронными лентами, маслобак и передний фюзеляжный топливный бак размещались за двигателем между противопожарными перегородками. Далее находились кабина пилота, подфюзеляжный радиатор и основной топливный бак. Пилот находился за задним лонжероном крыла под трёхсекционным фонарем и был защищен козырьком из 13-мм бронестекла, бронеспинкой с бронезаголовником и противокапотажным пилоном. В задней части фюзеляжа находилось радиооборудование.
Для нового самолёта было выбрано довольно длинное и узкое трехлонжеронное цельнометаллическое крыло с работающей обшивкой сравнительно тонкого профиля, обеспечившее хорошую маневренность и приличную дальность. Углы стреловидности передней и задней кромок были одинаковы. Между элеронами и фюзеляжем располагались щелевые закрылки. Элероны были металлической конструкции с полотняной обшивкой и имели триммеры, регулируемые на земле. В консолях были предусмотрены места для двух пулеметов «тип 89» калибра 7,69 мм, пары топливных баков, колесных ниш и крепления для двух съемных подкрыльевых держателей.
Оперение и стабилизатор также имели цельнометаллическую конструкцию с дюралевой обшивкой неподвижных поверхностей и полотняной у рулей высоты и поворота. Руль поворота имел триммер, регулируемый только на земле, тогда как каждый руль высоты имел триммер, регулируемый из кабины пилота.
Ки.61-1ко из состава 2-го чутая (эскадрильи) 78-го сентая (полка). Авиабаза Вунаканау, Рабаул, остров Новая Британия, май – июнь 1943 г.
Ки.61-1ко из состава хикошидана (бригады) истребительной авиашколы в Акено. Авиабаза Акено, Япония, 1943 г.
Ки.бМко капитана Онозаки из состава штабного звена 68-го сентая (полка). Аэродром Маданг, остров Новая Гвинея, август 1943 г. В течении лета 1943 г. капитан Онозаки одер-жал не менее семи побед.
Уборка главных стоек шасси осуществлялась гидравликой внутрь к оси самолета. Ниши колёс полностью закрывались подвесными щитками. Колеса главных стоек (600 х 175 мм) были оснащены гидравлическими тормозами. Самоориентируемое хвостовое колесо (200 х 75 мм) убиралось в фюзеляж и закрывалось створками. Уже со следущей модификации Ки.61-1оцу с целью упрощения производства и эксплуатации начало вводится неубираемое хвостовое колесо.
Топливная система включала четыре протекгированных бензобака общей емкостью 550 л. Одна пара располагалась в фюзеляже, а другая – в крыле. Под каждой плоскостью на съёмных держателях можно было подвесить по одному 200-литровому сбрасываемому топливному баку.
Как и ранее, при проектировании особое внимание уделялось чистоте аэродинамических форм и соблюдению культуры веса конструкции. В отличие от абсолютного большинства находящихся на вооружении и проектируемых японских самолётов того времени, Ки.61 создавался с максимальным учетом требований безопасности пилота: уже на стадии проекта помимо протестированных баков предусматривались и бронирование и противопожарная защита пилота. Вооружение Ки.61 в целом соответствовало стандарту Ки.6003 и должно было состоять из квартета крупнокалиберных пулемётов Хо-103.
Однако развёртывание серийного производства крупнокалиберных пулемётов Но-103, спроектированных на основе американского «Кольт-Браунинга», встретилось с немалыми трудностями. В результате с реализацией плана полного перевооружения армейских истребителей пришлось повременить, а некоторые пункты этой программы и вовсе остались нереализованными. Например, основной японский армейский истребитель Ки.27 того времени так и не получил этого оружия, а на только недавно начавшие поступать на вооружение Ки.43 решено было сменить лишь один из двух пулемётов винтовочного на крупнокалиберный. Да и это было сделано далеко не сразу, а уже в ходе войны, когда выяснилась низкая эффективность вооружения «Хаябусы». Что касается «ласточки», то было принято решение выпускать её в варианте Ки.61-1ко (Ки.61 -1а) с вооружением из пары крыльевых пулемётов «тип 89» калибра 7,69 мм и пары синхронных пулемётов «тип 1» (Хо-103) калибра 12,7мм, а позднее, когда производство оружия будет отлажено и наберёт необходимый темп, перейти к выпуску модификации Ки.61-1оцу (Ки.61 -lb), вооружённой, как и планировалось, квартетом крупнокалиберных пулемётов.
Проектирование и постройка новой машины велись достаточно быстрыми темпами, основные работы по Ки.61 развернулись в декабре 1940 г., а ровно через год, 11 декабря 1941 г. , завод в Кагамигахара выпустил первый прототип Ки.6101, который отличался от первых серийных истребителей лишь наличием двух дополнительных окошек перед кабиной пилота и бульбообразных наплывов сборников гильз и звеньев пулемётных лент под крыльями.
Участвовавшим в испытаниях лучшим строевым лётчикам, в числе которых был, например, майор Авори Сакаи (на его боевом счёту к тому времени было 8 побед), очень понравилась бронезащита самолёта и протестированные баки. Не вызывала нареканий и грамотно спроектированная гидросистема, отдельно были отмечены хорошие скоростные и пилотажные качества. Максимальная скорость на высоте 8000 м составила 591 км/ч. Но особенно пилотов поразила высокая скорость пикирования и устойчивость самолета на этом режиме полёта и при стрельбе. Высоту в 5000 м истребитель набирал за 5 мин 31 сек, а на то чтобы забраться на высоту 10.000 м требовалось затратить 17 мин 14 сек. Максимальная дальность с двумя 200- литровыми ПТБ составила 1200 км, а без них – 600 км.
Однако, последовавшая вскоре серия аварий и катастроф, в одной из которых в мае 1942 г. при перелёте из Кагамигахары в Татикава на четвёртом прототипе разбился лётчик-испытатель фирмы «Кавасаки» Канахара, сильно охладила первоначальные восторги пилотов. Правда попытки конструкторов свалить вину на лётчиков-испытателей встретили самый гневный отпор шеф-пилота фирмы Катаока, который не сомневался в профессионализме своих подчинённых. Детальное расследование происшествий всё же доказало частичную вину пилотов. Поступившие в КБ первые предсерийные образцы двигателей Ха-40 требовали гораздо большего внимания пилотов и техников, нежели другие японские двигатели. Кроме того, большинство японских-рабочих не имело необходимой квалификации для производства этого двигателя, поэтому первые серии Ха-40 3* страдали многочисленными дефектами, а характеристики отдельных моторов достаточно сильно различались. Лучшие из них были, в сущности, ни чем не хуже немецких DB601А и развивали 1175 л. с. при 2500 об/мин на взлётном режиме и 1100 л. с. на высоте 3900 м. Беда была в том, что таких образцов было сравнительно мало, и большая часть моторов недодавала до 100 л. с.