陸軍中央では1944年初頭に組織的な航空特攻の検討が始まった。陸軍はそれまでも前線からの切実な要望を受けて 浜松陸軍飛行学校が中心となって艦船に対する攻撃法を研究していた。まずは陸軍重爆の雷撃隊への改修を決定し、1943年12月に海軍より九六式陸上攻撃機の提供を受けて訓練が実施された。同時に四式重爆撃機「飛龍」の雷撃機改修も行われた。後に雷撃訓練は海軍指導のもとに行われ、陸軍の技量は向上した。陸軍を指導した海軍航空隊の搭乗員は、自らが運用する「一式陸上攻撃機」と比較するとスマートな機影で、対艦船用レーダー「タキ1」を搭載し、飛行速度や操縦性など基本性能が勝る「飛龍」を見て「陸さんはいいなぁ」と羨望の眼差しを向けたという。海軍に鍛えられた、陸軍雷撃の精鋭部隊飛行第7戦隊と飛行第98戦隊の「飛龍」68機は、海軍の指揮下となり、第七六二海軍航空隊（部隊名T攻撃部隊）に編入されて、台湾沖航空戦を戦うこととなった。陸軍雷撃隊の初陣は10月12日の夜間出撃となったが、出撃した飛行第98戦隊の「飛龍」22機は迎撃してきた夜間戦闘機に次々と撃墜され、ようやく敵艦隊に接触した「飛龍」が雷撃のために照明弾を投下するも激しい対空砲火を浴びて損害が続出したため、雷撃することもできずに引き返した。この日の未帰還機は9機となり、わずか1回の出撃で雷撃することも無く半数の「飛龍」を失ってしまった。捲土重来に燃える飛行第98戦隊は、10月14日に稼働機15機全機と出撃可能な搭乗員全員で再度出撃した。途中でF6Fヘルキャット1機から攻撃を受けたが、編隊全機の集中射撃でこれを撃退（もしくは撃墜）し、日没直後に敵艦隊に接触した。「飛龍」全機は激しい対空砲火の中で敵艦隊に突入、うち1機が「魚雷命中」の無電を発するも、その後、次々と出撃機からの無電発進が途絶えていき、結局この日出撃した15機中11機が未帰還となった。アメリカ軍の戦闘記録によれば、飛行第98戦隊の雷撃が命中したのは軽巡洋艦ヒューストンと見られ、これは陸軍雷撃隊の最大かつ唯一の戦果となったが、精鋭の第98戦隊は24機もの「飛龍」を失い、熟練搭乗員の多くが戦死してしまった。「台湾沖航空戦」は大戦果の虚報が日本中を驚喜させたものの実態は惨敗であり、航空機による通常雷撃がアメリカ艦隊に対して殆ど損害を与えることができなくなっていた。陸軍は雷撃部隊の編成と並行して、連合軍が採用しビスマルク海海戦などで成果を挙げていた反跳爆撃（陸軍名「跳飛爆撃」）なども研究も行った。跳飛爆撃の演習担当として、陸軍きっての操縦技術を有する鉾田教導飛行師団の岩本益臣大尉（53期）が選ばれて、1年以上も訓練を繰り返した。1944年には、航空本部の主催で、神奈川県の真鶴岬にて陸軍航空審査部と各航空隊との跳飛爆撃の合同訓練が行われた。岬の南に点在している岩を目標として、爆弾の投下訓練を行ったが、この訓練で岩本は訓練の結果を発揮し、この日の命中弾の半数は岩本ひとりのものであった。また、8月には那覇で沈船を目標にした演習が行われて岩本はほぼ全弾命中という驚異的な成果を上げている。しかし、跳飛爆撃の研究は一定の成果はあったが、爆弾の初速が低下することや、航空機の軽快性を確保するためには大重量の爆弾を携行できないことが判明した。それでも、急降下爆撃よりは機体に負担をかけず、水平爆撃よりは命中率がいい手軽な艦船攻撃法として実際に採用する部隊もあり、飛行第3戦隊は南西諸島で跳飛爆撃の猛訓練を行い、練度を高めて自信を深めたうえで、レイテ沖海戦中の1944年10月24日に九九式双軽爆撃機22機をもって陸軍航空隊最大規模の跳飛爆撃を敢行したが、上陸支援のアメリカ軍護衛空母群から出撃したF4Fワイルドキャット隊の迎撃により、途中で引き返した4機を除いて18機全機が撃墜され、初回の出撃で全滅し戦隊長の木村修一中佐も戦死するなど失敗に終わっている。以上の実績も踏まえて、陸軍中央航空関係者の間で 圧倒的に優勢な敵航空戦力に対し、尋常一様な方策では対抗できないとの結論に至り、1944年3月には艦船体当たりを主とした航空特攻戦法の検討が開始され、春には機材、研究にも着手した。特攻兵器の研究は第3陸軍航空技術研究所所長正木博少将が進めており、正木は日本中の権威と呼ばれる学者を集めて研究を進めたが、中でも東京帝国大学建築科浜田稔教授は「甲板にぶつかってこわれてしまう陸用爆弾でも、飛行機が爆弾をつけたまま体当たりすれば、爆弾自体の爆発力は弱くとも、飛行機自体の自重で三層の甲板を貫くことは可能」とする理論を公表した。権威のある学者の理論を武器にして特攻を推進しようとする正木らに対して、鉾田陸軍飛行学校校長藤塚止戈夫中将、教導飛行研究部福島尚道大尉らは「1、急降下爆撃の場合は、敵戦闘機や防御砲火による損害が多く、接敵占位するまでに困難が多い。しかし、一旦目標をとらえて、急降下にはいれば、爆撃の目的を達する率が多い」ところが体当たり攻撃のばあいは「1、武装、戦闘行動で劣り、結果として不利である」「1、体当たり攻撃の最大の欠点は落速の不足にある。爆弾の落速に比較すれば、飛行機はその二分の一程度であるから装甲板を貫通することができない。従って体当たり攻撃では、一般として撃沈の可能性はない」という反論の報告書を作成し、体当たり攻撃導入に反対した。1944年3月28日、陸軍航空本部には特攻反対意見が多かったことから、内閣総理大臣兼陸軍大臣兼参謀総長東條英機大将は航空総監兼航空本部長の安田武雄中将を更迭、後宮淳大将を後任に据えた。後宮を補佐するため、次長には陸軍航空の第一人者となっていた菅原道大中将が就任した。後宮が航空総監になった直後の4月に、後宮は陸軍航空本部の幕僚を集めて会議を開催した。その席の冒頭で後宮が「現況を打開するため、必殺体当たり部隊を編成する」旨の発言を行い、幕僚らに意見を求めた。このときは主に若手の参謀から強硬な反対論が出たため、後宮の命令で、一旦は白紙撤回としこの会議自体をなかったこととした。しかし、東條や後宮が必殺体当たり部隊を諦めることはなく、4月17日、東條が日本本土への空襲が懸念されていた超重爆撃機B-29に対し「これに対して十分なる対策を講じ、敵の出鼻を叩くため一機対一機の体当たりで行き、一機も撃ち洩らさぬ決意でやれ。海軍はすでに空母に対し体当たりでゆくよう研究訓練している。」と述べて対空特攻の体当たり部隊編成を示唆している。マリアナ沖海戦の敗北後開催された1944年6月25日の元帥会議で、伏見宮博恭王が「陸海軍とも、なにか特殊な兵器を考え、これを用いて戦争をしなければならない。戦局がこのように困難となった以上、航空機、軍艦、小舟艇とも特殊なものを考案し迅速に使用するを要する」と発言し、陸軍の参謀本部総長東條と海軍の軍令部総長嶋田繁太郎は2〜3考案中であると答えているが、この会議で実質的には特攻を兵器として採用することが日本軍として組織決定された。サイパンの戦いで守備隊玉砕の悲報が報じられた1944年7月7日、人目のある官公庁街を避けて、市ヶ谷河田町の個人邸宅を借り「航空寮」と名付けられた秘密の会議室で、大本営陸軍部が、陸軍航空本部や陸軍航空技術研究所などの陸軍航空関係者首脳を招集しての会議が開催された。のちにこの会議は陸軍特攻の大きな転機となったので「市ヶ谷会議」とも呼ばれるが、闊達な意見交換ができるようにと参謀などの実務の責任者が呼ばれて、後宮や菅原などの組織のトップは敢て参加していない。その会議の冒頭で大本営陸軍部の参謀が「わが海軍航空兵力の主力は、すでに全滅し、さらにサイパン島を失陥した現在、敵の海上兵力を撃滅するには、もはや尋常一様の攻撃手段では、とうてい成功する道はなくなった。」「いまや体当たり攻撃により、1機をもって1艦を撃沈する、特別攻撃を採用するほかないのであります」と特別攻撃隊編成を迫った。そこで陸軍航空審査部員の酒本秀夫技術少佐など技術者から「飛行機が近代科学の結晶であり、この飛行機で体当たりすることは、技術進歩に逆行する」「各部門ごとに命中精度の向上、射距離の延伸、性能の向上などに日夜神経をすり減らしているのに、何のために心血を注いできたのか」「空気力学的に考えても、操縦上の見地から言っても非常な練度を必要とするためなかなか容易には体当たりできるものではない」などの反対意見も出されたが、既に大本営陸軍部内では特攻の開始は決まっており、この会議は陸軍航空の諸機関を集めて特攻開始を承諾させるという儀式に過ぎなかった。陸軍の特攻開始の方針がいつ決定したのかは定かではないが、3月28日航空総監部次長に就任した菅原は「就任した3月の時点ですでに特攻作戦については実施を前提とした議論がされていた」と証言している。航空特攻についての研究を命じられていた第3陸軍航空技術研究所所長の正木博は、「市ヶ谷会議」後の1944年7月11日、「捨て身戦法に依る艦船攻撃の考案」として対艦船特攻の6つの方法を提案した。その6つの方法のなかで5番目にあげられた「1噸爆弾を胴体下に装備し、上甲板又は舷側に激突するか、水中爆発を期する方法。この方法は弱艦船を撃沈でき、強艦船に対してもかなりの効果が期待できる」という提案が即刻対応可能ということになり、重量は1トンであっても陸軍の破甲爆弾では貫通力不足であるため、海軍から800kg通常爆弾の支給を受けて、九九式双軽爆撃機に同爆弾を1発装備して特攻機とすることとした。同時に四式重爆撃機「飛龍」も特攻機にすることに決定し、800kg爆弾2発を搭載することとした。7月中旬からは九九双軽と四式重爆「飛龍」の体当たり機への改修が秘かに進められた。主な改修点としては、爆弾や爆薬をもっと効率的に装備できるようにするなどの特攻機に不可欠なものの他に、片道なのだからとして一部を簡略化する改修も行われ、ジュラルミンの不足から素材を一部ブリキに変更するとか、配管を簡略化し、エンジンより燃料タンクに直結させることによって燃料コックを省略するとか、操縦席計器は羅針儀、高度計、速度計、回転計のみに限定するといったように、爆弾を積んで敵艦に体当たりするに必要な最低限の軽装備が徹底された。鉾田教導飛行師団で跳飛爆撃の研究をしていた岩本が演習帰りに立川飛行場に立ち寄ると、そこに3本の細長い槍のような管が突き出た異様な九九双軽が格納庫に駐機してあるのを見かけている。岩本はここで「市ヶ谷会議」で酒本とともに特攻開始に反対した竹下福寿少佐より、この異様な九九双軽が体当たり用の飛行機であることを聞かされて驚いている。