キ102-キ45改をベースとした双発複座高高度戦闘機（キ102甲）・襲撃機（キ102乙）・夜間戦闘機（キ102丙）。
原计划共有三种机型：Ki-102甲型昼间战斗机，Ki-102乙型攻击机以及Ki-102丙型夜间战斗机。