Ca.311 har sin begynnelse i Ca.310bis, essensielt et Ca.310 fly med en ny neseseksjon med gjennomsiktig frontparti for besetningen som på Bristol Blenheim og Heinkel He 111. Et strategisk speiderfly for luftrekognosering over store områder forutså gode observasjonsmuligheter for besetningen, dermed ble flykroppen gjennomskåret med gjennomsiktige paneler og glassfronter på begge sider fra førerhuset tilbake til utgangsdøren, og neseseksjonen ble nesten helt innelukket av glasspaneler. Allerede før flyoffiserene fattet interesse for Ca.310 hadde man sluttet seg til konklusjonen om at Ro.37 flyets største svakhet var dårlig observasjonsutsikt forut, dermed måtte de ha et tomotors fly med helt fri utsikt forut.