知以金星六二型引擎（离陆输出1,560匹马力）替换的改良型，在1943年11月试飞成功，由于日军无可用航舰，彗星三三型废除了航舰降落用的尾勾，作为纯陆基攻击机运用。D4Y3a与同后期型D4Y2a的自卫火力加强。与同D4Y2-S一样加装双门20毫米九九式机炮作为夜战。专用于神风特攻队，废除后座乘员、强化防弹设备、废除炸弹舱开合机构、内装800公斤炸弹，在设计时可在机体后部下方装设5具火箭推进器（四式喷射器）提升撞击速度，但量产时因为空气阻力问题因此并未有实际装设运用纪录。此型号极速可达560公里。