1942年（昭和17年）6月から完成し始めた試作機は、最高速度566.7km/h/5,500m、航続距離5,371km、急降下最終速度703.8km/hという海軍の要求を超える高性能を発揮した。戦況の悪化から早期の実用化が求められたため、通常は空技廠での性能試験終了後に行われる横須賀航空隊での実用試験が性能試験と平行して行われ、1943年（昭和18年）8月には転換生産を行う中島飛行機製の試作機も完成、同年11月から本格的に量産が開始された。
操縦員の負担軽減のため、自動操縦装置やリクライニング機能付きの操縦席が装備されている。また大航続力を得るため、両主翼下に容量600Lの大型落下式増槽を各1本懸吊することも可能。主脚やフラップ、爆弾倉扉の開閉には電動を採用した彗星で不具合が続出したこともあり、本機では油圧を採用している。彗星での反省を元に生産性に配慮した設計が行われたが、生産を担当する中島飛行機の実情とあわない点があり、十分な効果を上げることは出来なかった。
小型・軽量化という設計方針に従い、一式陸攻では5挺程度搭載されていた防御用旋回機銃も前方と後上方の各1挺ずつ（試作機は7.7mm機銃。量産型は20mmまたは13mm機銃）に削減されている。但し、後上方用旋回機銃を使用するために後部風防を開けると速度が低下することと、防御火器の増強が求められたため、後上方旋回機銃を動力式の13.2mm連装機銃に変更した型も試作されている。また夜間戦闘機型では後上方旋回機銃を廃止して、胴体後部に20mmまたは30mm斜銃を装備している。防弾装備はかなり充実しており、操縦員後方には折畳式の防弾板、戦闘・離脱時に使用する通常型燃料タンクを自動防漏式とした上で自動消火装置とセミインテグラル式の外翼前縁側燃料タンクへの炭酸ガス充填装置も装備されており、一式陸攻、で問題となった被弾時の脆弱性の改善に努めている。
試作段階だった小型高出力発動機の誉を日本軍機の中で最も初期に採用している。このため、十五試陸爆試作機の試験飛行が開始された時点では誉の完成度も低く、空技廠での性能試験中に20回を超える故障が起きている。試作機では誉一一型を搭載していたが、量産型では高高度性能を改善した誉一二型に変更している。小型の誉に合わせ、発動機直径の1.1倍という小直径で抵抗の少ないエンジンナセルが装備されている。排気管は試作機では集合式だったが、量産機では推力式単排気管に変更されている。夜間戦闘機型の試製極光 (P1Y2-S) では、生産数が不足気味の誉一二型からやや大型ではあるが生産数にやや余裕のある火星二五型に発動機を変更し、エンジンナセルも新たに設計されている。
小型・軽量化のため、一式陸攻を始めとする双発爆撃機では7名程度の搭乗員数（操縦員、電信員各2名、偵察員及び機銃員数名）を3名（操縦員、偵察員、電信員）に削減することで胴体の最大幅を一式陸攻の60%の1.2mに抑え、前面投影面積の最小化による空気抵抗の削減を図っている。また風防を低く抑えたため、彗星と同じ背負式落下傘を採用している。爆弾倉は全長5mを超える九一式航空魚雷でもほぼ収納することができ、魚雷または800kg爆弾は1発、500kgまたは250kg爆弾は2発搭載することが出来た。爆弾倉には魚雷や爆弾の代わりに内蔵式の増加燃料タンクも搭載可能だが、一式陸攻の様に30 - 60kgの小型爆弾を多数搭載することは出来ない。爆弾倉扉も彗星と同じ胴体内側に畳み込む方式で、爆装時のみならず爆撃時における空気抵抗の増加を防いでいる。
一部で狭隘箇所が残るものの、全体的によく整備されている。上り（矢掛町方面）の案内標識の行先表示には「美星」と表記され、井原市美星町と岡山都市圏を結ぶ道路としての性格を持っていることから、井原市との市町合併以前の旧美星町時代には、当県道と美星町の中心部（美星町三山）を直結させる構想もあった。しかし、矢掛町と美星町の間にそびえる山による高低差がネックとなり、実現に至っていない。総社市新本から総社市上原まで新本川がほぼ並行する。
高校生の頃アルト・サックスを始め、後にテナー・サックスに転向。國學院大學を中退し、プロとして活動を始めた。1970年代後半、篠田昌已、梅津和時、早川岳晴らと共に生活向上委員会大管弦楽団で活動、2枚のアルバムを発表。また、1970年代末にはRCサクセションと交流を深め、以後、レコーディングやライブをサポート。1980年代は、梅津和時率いるD・U・Bで活動。ヨーロッパ公演も行った。1990年代に入ると、渋さ知らズで活動。初参加アルバムは2作目『DETTARAMEN』（1993年）で、以後、渋さ知らズにとって重要な存在となり、2006年のメジャー・デビュー後もレコーディングやライブに参加。ダンドリスト（指揮者）の不破大輔は、片山を「渋さで言えば四番バッター」と評している。また、1994年には林栄一と共にデ・ガ・ショー結成。2作目のライナーノーツで、忌野清志郎に「片山、なんで俺をさそわないんだよ」と書かれたのを受けて、共演アルバム『Hospital』を制作・発表するに至ったという逸話がある。1998年には、林栄一との新ユニットCO2結成。その他、忌野清志郎や麗蘭のサポートも行う。2018年11月13日、肝臓がんのため死去。67歳没。