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.
И всё же, несмотря на «сырой» двигатель, самолёт был признан удачным. Учебные бои, проведённые с японскими истребителями Ки.43-11, Ки.44-1, и даже с немецким Bf-109E-7, который пилотировал немецкий лётчик-испытатель Вилли Штор (Willi Stor), а также трофейными ЛаГГ-3 и Р-40Е, показали практически полное превосходство нового японского истребителя на всех высотах как в манёвренном бою, так и на вертикалях. Лишь по максимальной скорости и скорости пикирования Ки.61 уступал Ки.44, что объяснялось большей мощностью двигателя и крылом существенно меньшей площади на изделии фирмы «Накадзима». Впрочем, это преимущество мог реализовать только очень опытный пилот.
Официально новая машина была принята на вооружение Императорской Армии в августе 1942 г. под названием «Армейский тип 3 самолёт-истребитель, модель 1 Ко» или коротко – Ки.61-IKo 4* , а также получил собственное имя – «Хиен», этим словом поэтичные японцы называли летящую ласточку.
Всего было построено 12 прототипов, часть из которых, как водится была потеряна, а другая, наряду с серийными машинами, использовалась в различных испытательных программах. Например, в августе 1942 г. была предпринята попытка ввести на Ки.61 откидывающийся в сторону фонарь по типу Bf 109. Однако после того, как на испытаниях двигатель погнал масло через редуктор и майор Ёсутсигу Арамаки, не сумев аварийно скинуть фонарь, лишь каким-то чудом сумел произвести аварийную посадку по приборам, от этой идеи отказались. К тому же, немало японских лётчиков-истребителей предпочитали летать с открытыми фонарями. И дело было не в недостаточном обзоре или ненадёжности замков, как это может показаться читателям, знакомым со спецификой проблем, которые приходилось решать лётному составу советских ВВС в годы Второй Мировой войны. Просто в экваториальной жаре сдвинутый назад колпак фонаря кабины существенно ускорял отбор тепла из отнюдь не герметичного двигательного отсека, что заметно улучшало температурный режим мотора На-40. О снижении скорости в этом случае пилоты старались не думать, так как в полётах над бескрайними просторами Тихого океана и непроходимыми джунглями от надёжной работы силовой установки их жизнь зависела куда больше, чем от лишних 20 – 25 км/ч скорости.
