四式戦闘機
第22戦隊は状態「甲」の四式戦9機のうち6機を第85戦隊に引渡し、フィリピン航空戦に備えるため9月26日に内地へ帰還。第85戦隊はP-51B/Cを相手に善戦し、「赤鼻のエース」として敵味方双方で知られていた若松幸禧少佐の活躍など、10月には中国上空の制空権を回復する活躍をしている。10月4日に第85戦隊第2中隊長若松大尉は四式戦4機・二式戦4機を率い梧州付近で友軍船団の上空哨戒中、来襲した第76戦闘飛行隊のP-51B/Cを奇襲攻撃し4機を確実撃墜(シャル中尉機・リーゼズ中尉機・オデル中尉機、ほかもう1機喪失)、日本軍機には1発の被弾もなく損害は皆無であった(四式戦若松大尉機2機撃墜報告、四式戦大久保軍曹機2機撃墜報告、二式戦石川軍曹機1機撃墜報告)。四式戦若松大尉機は最初に発見した1機を一撃で発火させ撃墜、続いて攻撃した左の1機もまた発火・冷却水噴出させ撃墜、僚機四式戦大久保軍曹機は1機を追撃しつつ撃墜、二式戦石川軍曹機もまた1機を追尾撃墜している。若松大尉は当日の日記に「我が方被弾機一機もなく、赤子の手をねじるがごとし」と記している。ほか、特徴的なエピソードとして若松少佐は地上勤務者の士気を鼓舞するために、搭乗機の無線電話の送信スイッチをオンにした状態で「空戦の実況」を行っていた。
中国航空戦末期の12月18日、漢口をB-29を含む戦爆連合大編隊が波状攻撃し、漢口市街と飛行場在地機は爆撃で大きな被害を出した(漢口大空襲)。邀撃には第85戦隊の四式戦12機と第25戦隊の一式戦13機が出撃し、同日午後の空戦では「赤鼻のエース」若松少佐機を含む四式戦3機・一式戦2機を喪失するも戦果は対空砲火と合わせP-51 4機、P-40 1機、B-29 1機を確実撃墜(空対空の戦果はこのうち3機とされる)。1945年1月3日と5日、6日そして14日にも漢口は連続空襲を受け同じく第85戦隊・第25戦隊がこれを邀撃。両戦隊計6名の戦死操縦者を出すも戦果は対空砲火と合わせP-51 8機・P-47 4機を確実撃墜(P-47は中国ではこれが初陣である)。17日、来襲したP-47との空戦で第85戦隊・第25戦隊は両戦隊各1名が戦死するも、P-47 2機を確実撃墜している。
このように四式戦は中国戦線において実戦部隊の操縦者からも高い評価を受けた。一方で、台湾沖航空戦においてほぼ奇襲された状況、しかも圧倒的な数的劣勢下でアメリカ海軍のF6Fに立ち向かい、戦隊長や中隊長ら幹部が戦死する被害を被った第11戦隊の四式戦に対する評価は芳しくないものであった。
その後のフィリピンの戦いにおいては、捷一号作戦準備のため第4航空軍司令官の富永恭次中将が政治力を駆使して、日本本土、九州、台湾、中国などから精鋭航空部隊315機を増援としてかき集めたが、その中には多数の四式戦が含まれていた。陸海軍併せると合計1,000機以上の精鋭航空部隊がフィリピンに集結することとなって、久しぶりに空中で仇がとれると全軍の士気は大いに高まった。
やがて、連合軍がレイテ島に上陸しレイテ島の戦いが始まると、連合軍の極東空軍(Far East Air Force, FEAF)司令官ジョージ・ケニー少将がレイテ島で確保したばかりのタクロバン飛行場の整備を急がせて、第5空軍の戦闘機を進出させ、強力な航空支援体制を確立しようとしていた。富永は、連合軍が強力な航空支援体制を構築する前に、飛行場を叩くべく、タクロバン飛行場攻撃を命じた。飛行場攻撃を命じられた第16飛行団がタクロバン飛行場を偵察すると、昨日まではなかったアメリカ軍戦闘機がずらっと並んでいるのを発見した。攻撃の好機と考えた第16飛行団長新藤常右衛門中佐は、四式戦11機にタ弾を搭載させて出撃を命じた。やがて出撃した｢疾風｣が帰ってきて、操縦士の池田中尉が指揮所で戦況を見守っていた富永と新藤に駆け寄ると「激しい対空砲火で被弾した僚機が敵飛行機群に突っ込んで自爆した」「他の機は高度100mから200mでタ弾を投下して敵に大損害を与えた」と戦果報告をし、富永と新藤は笑顔で労を労った。最後に帰還したのは少年飛行兵の最年少者池田伍長であったが、池田が無邪気に「焼けたり、ひっくり返ったり、敵の飛行場は惨憺たるものです」と報告すると、富永はわざわざ池田に歩み寄って「うん御苦労、御苦労」と嬉しそうに肩を叩いている。この攻撃は成功して第16飛行団は隊長の山崎機以下の4機｢疾風｣を失ったが、偵察機の報告によって地上のアメリカ軍機約100機を撃破したことが判明し、司令部に帰った富永は新藤に｢よくやった。偵察機が撮ってきた戦果の写真はいずれそちらに送る｣と称賛の電話をかけている。しかし、新藤の夜間出撃の申し出に対しては「昼間攻撃に引き続き夜間攻撃を行わんとする貴官の決心は壮とするも、貴隊に残された以後の任務はなお高い。敵飛行場の夜間攻撃は、爆撃隊に実施せしむ」とし「あすは、一日中、操縦士をゆっくり昼寝させてくれ」と休養を取るように命じている。新藤は富永が第16飛行団の戦力を温存したいという好意を感じて、その配慮に感謝している。
第16飛行団の攻撃で大損害を被った極東空軍司令官のケニーは、これまでに確保した飛行場にレーダーを設置して、日本軍の空襲を警戒していたが、この後も、富永は積極的な航空作戦を展開し、第4航空軍の攻撃機は警戒するアメリカ軍を嘲笑うかのように、山稜ごしに熟練した操縦技術で低空で侵入し連合軍のレーダーを妨害して空襲を繰り返した。ケニーはタグロバンにリチャード・ボング少佐や、トーマス・マクガイア少佐など34名のエースパイロットを呼び寄せたが、わずか24時間の間にその半数が日本軍機に撃墜されて戦死している。ケニーが陣頭指揮にあたっても、飛行場整備に手間取っており、雨が降ると、アメリカ軍が確保していたタクロバンやドラッグ飛行場は滑走路がぬかるんで、満足な出撃ができず、天気が回復しても優勢な第4航空軍の戦闘機隊と互角に渡り合うのがやっとであり、レイテ島に上陸したウォルター・クルーガー中将率いる第6軍に十分な航空支援ができず、進軍速度は計画を大きく下回ることとなって司令官のダグラス・マッカーサー元帥を苛立たせた。
マッカーサーは第4航空軍の猛攻に曝されて一息つく間もなかった。第4航空軍の攻撃機は昼夜間断なく来襲し、飛行場にびっしりと並べられた連合軍航空機を大量に撃破し、弾薬集積所と燃料タンクを毎晩のように爆砕した。その様子を見ていたマッカーサーは「連合軍の拠点がこれほど激しく、継続的に、効果的な日本軍の空襲にさらされたことはかつてなかった」と富永の作戦を評価し、マッカーサーの副官の1人であるチャールズ・ウィロビー准将も、タクロバン飛行場に日本軍機の執拗な攻撃が続き、1度の攻撃で｢P-38｣が27機も地上で撃破され、飛行場以外でもマッカーサーの司令部兼居宅やクルーガーの司令部も爆撃されたと著書に記述しており、第4航空軍による航空攻撃と、連合艦隊によるレイテ湾突入作戦は、構想において素晴らしく、規模において雄大なものであったと評し、マッカーサーの軍が最大の危機に瀕したと回想している。アメリカ陸軍の公刊戦史においても、10月27日の夕刻から払暁までの間に11回も日本軍機による攻撃があって、タクロバンは撃破されて炎上するアメリカ軍機によって赤々と輝いていたと記述され、第4航空軍の航空作戦を、太平洋における連合軍の反攻開始以来、こんなに多く、しかも長期間に渡り、夜間攻撃ばかりでなく昼間空襲にアメリカ軍がさらされたのはこの時が初めてであった。と総括している。10月27日、レイテ島の戦況とこれまでの第4航空軍の戦いぶりに対して昭和天皇から「第4航空軍がよく奮闘しているが、レイテ島の地上の敵を撃滅しなければ勝ったとはいえない。今一息だから十分第一線を激励せよ」とお褒めのことばがあっている。
このように、第4航空軍は執拗な飛行場攻撃や四式戦の活躍もあって、少なくとも11月上旬まではレイテ島上の制空権を確保していた。当時、第4航空軍を取材していた報道班員の読売新聞記者辻本芳雄によれば、レイテの戦い当初の第4航空軍の航空作戦は、レイテと陸軍航空要塞ネグロス島の間に日の丸を掲げた日本軍機でもってベルトをかけて、それを昼夜別なく回転するように、タクロバン飛行場やレイテ湾の連合軍艦船に猛攻をかけるといったような、激しくも優勢なものであったという。この代償として四式戦部隊を含む多くの飛行部隊が壊滅したとは言え、ようやく四式戦の存在に気が付いたアメリカ軍も「速度と上昇力に優れ、運動性も高く、被弾にも強い」と評価している。
一方で、実際に四式戦を運用していた第2飛行師団長は1944年10月28日、「四式戦に大いなる信頼を置き居たるに困った事なり」と記しているなど高い評価はしていなかった。しかし、司令官の富永は四式戦に期待をかけており、四式戦で活躍している第16飛行団のいるサラビヤ飛行場に、毎日清酒や煙草を手土産にして激励に訪れた。アメリカ軍の爆撃の最中にも構わず来たので、富永の身を案じた新藤が、帯同してきた松前未曾雄高級参謀に「閣下にお怪我があってはと、みんなが心配していますから、なるべく(敵機の空襲がない)10時前にしてくれないか」と持ち掛けたほどであった。富永はその後も空襲にも構わず激励に訪れて、搭乗員たちと一緒に麦飯に現地で採れた不味い川魚の焼き物といった不味い昼食を食べながら、「なにか要求があったら、私に言え、できるだけのことはしてやるぞ」などと談笑している。
その後、レイテ島での決戦を画策した大本営は、レイテ島に海路で増援部隊や戦略物資を送り込むこととし、南方軍は第14方面軍司令官の山下奉文大将に「第十四方面軍ハ海空軍ト協力シ成ルヘク多クノ兵力ヲ以テ『レイテ』島ニ来攻セル敵ヲ撃滅スヘシ」と命令した。この前代未聞の大規模な逆上陸作戦には海軍も全面的に協力することとなり、海軍艦艇が護衛する第3船舶輸送司令官稲田正純中将率いる輸送艦隊が、ルソン島などから、第26師団や第1師団などをレイテ島に送り込むこととなったが、この一連の海上輸送作戦を海軍は多号作戦と呼称している。10月27日、多号作戦が正式に開始、富永は、第4航空軍司令拝命時に陸軍中央から期待されていたとおり、地上軍との連携を重視しており、輸送船団の護衛任務にできうる限りの戦闘機を投入することとした。第1師団(通称号「玉」)は輸送船4隻(能登丸・香椎丸・金華丸・高津丸)に分乗し、10月31日にレイテ島に向けて出港した。第4航空軍は船団護衛と同時に、アメリカ軍機による空襲をけん制するため、一式戦と九九式双発軽爆撃機に「タ弾」を装備させて、タクロバン、ドラッグ、サンパブロ飛行場を爆撃させ、地上で相当数の航空機を撃破した。船団護衛は一式戦・三式戦・四式戦が交代しつつ、常に十数機が船団上空に張り付いているといった手厚いもので、途中の空襲を護衛機が撃退しながら、翌11月1日、船団は無事にレイテ島のオルモック湾に到着し、合計で11,000名の兵員と大量の軍事物資の揚陸に成功した(多号作戦#第2次輸送部隊)。
この空戦において船団直掩の飛行第52戦隊・飛行第200戦隊の四式戦および飛行第33戦隊・飛行第26戦隊・飛行第20戦隊の一式戦は、来襲したアメリカ陸軍第49戦闘航空群のP-38と交戦、断続的に続いた戦闘で日本軍は6機(四式戦2機と一式戦4機)を喪失するも5機(第8戦闘飛行隊・第9戦闘飛行隊所属)を確実撃墜した。この日の空戦では、飛行第200戦隊(通称｢皇戦隊」)の四式戦8機が出撃したが、途中からは、僚機の7機とはぐれてしまった吉良勝秋曹長(かつて飛行第24戦隊で九七戦と一式戦をもって活躍したエース)機1機となってしまった。吉良機は途中で酸素ボンベが破裂してしまったため高度を下げるため降下していると、そこで船団を攻撃に来たP-38 10数機と鉢合わせになり、吉良機は単機で10数機のP-38から船団を護ることとなった。しかし、経験豊富な吉良は、P-38が高空では優速で手強いが、低空では旋回性能が劣るために戦いやすいことを熟知しており、低空の空戦に持ち込んでエリオット・デント大尉機を含む2機を返り討ちにして、見事に船団を護りきり、第26師団の兵員は無事にレイテ島に上陸できた。司令官の富永は輸送船団に乗船していた部隊からこの報告を聞くと、とても喜んで、すぐに吉良を司令部に呼んで自ら面談し｢船団前で、敵10数機と単機よく戦い、2機を撃墜、友軍の士気を高めること大であった。吉良、よくやった。只今より准尉に進級させる｣と熱く語りかけ、すぐさま青鉛筆で｢赫々たる武勲を賞し、特に准尉に進級せしむ｣という階級の特進状を書いて吉良を感激させている。
なお、当時フィリピン方面に四式戦を空輸する任務に就いていた穴吹智軍曹(かつて飛行第50戦隊で一式戦をもって活躍したエース、当時は明野陸軍飛行学校助教)は数回にわたりアメリカ海軍艦載機と交戦しており、台湾の高雄上空などでF6F 計4機ないし6機撃墜を報告している。フィリピン航空戦末期には四式戦の集成戦闘部隊として戦っていた第30戦闘飛行集団にて特別攻撃隊である精華隊が編成され、250kg爆弾2発を装備した四式戦が1945年1月8日に護衛空母「キトカン・ベイ」に突入、同月13日には護衛空母「サラマウア」に突入、それぞれ大破の戦果を残している。
特筆に価する戦果としてフィリピン航空戦中の1945年1月7日、ネグロス島上空において飛行第71戦隊の福田瑞則(ふくだみずのり)軍曹が操縦する四式戦が、アメリカ全軍第2位のエース(38機撃墜)であるトーマス・マクガイア少佐のP-38Lを事実上撃墜している。哨戒飛行を任務に長機マクガイア少佐(第431戦闘飛行隊長)、2番機エドゥイン・ウィーバー大尉(北アフリカ戦線従軍経験有)、3番機ジャック・リットメイア少佐(フィリピン航空戦で既に4機撃墜記録)、4番機ダグラス・スロップ少尉(出撃53回、1機撃墜記録)からなる第431戦闘飛行隊P-38Lの4機編隊は、7日午前6時30分にレイテ島ドラッグ飛行場を離陸開始(途中、リットメイア機はエンジン不調によりスロップ機と編隊位置を交代)。福田の証言では、第71戦隊は同日ルソン島へ向かう大艦船団発見の報告により、午前3時30分150kg爆弾を搭載した福田軍曹機・三浦軍曹機が単機ごとの索敵攻撃のためマナプラ飛行場を離陸(当時の第71戦隊は消耗により単機地上攻撃任務が主体)。しかし予定地点で船団を発見出来なかったため6時に索敵を中止、帰還中の6時30分頃にバコロド上空高度1,000 m付近で飛行第54戦隊杉本明准尉操縦の一式戦と遭遇し、しばらくの編隊飛行ののちタリサイ上空で別れた。マナプラ飛行場への着陸コースに入った四式戦福田機は、先程の一式戦杉本機が哨戒飛行中であった4機のP-38マクガイア編隊と空戦中のところを発見(この際P-38 1機が炎上墜落中、一式戦は不時着のため降下中を確認)、福田機はP-38 3機に突進し対進戦で撃ち合い先頭の1機を撃墜するも被弾。その後も四式戦福田機は残る2機と1分ほど格闘し1機を撃破。双方は空戦場を離脱し戦闘は終了、福田機は着陸時に転覆して後に廃棄処分となったが福田自身は軽傷で済んだ。離脱したスロップ機は午前7時55分、ウィーバー機は8時5分頃にドラッグ飛行場へ帰還着陸した。実際にこの空戦において、マクガイア機・リットメイア機が未帰還・戦死しているが(杉本准尉は被弾のため不時着するも、地上で抗日ゲリラによって射殺された遺体を現地日本軍守備隊が発見)、詳細は明らかになっていない。一式戦杉本機が1度目の戦闘でマクガイア機を撃墜、四式戦福田機は2度目の戦闘でまずスロップ機を撃破し続いてリットメイア機を撃墜したという説明もある。マクガイア機は低空・低速で無理な機動を試みたことにより失速・墜落したという説もある。
福田軍曹は当時マラリアの高熱により意識朦朧状態であり、かつ乗機は落下タンクと150kg爆弾を搭載したままで(空戦発見時は味方宿舎上空のため投下出来ず)、マクガイア編隊もマクガイアの無線指示によりこちらも落下タンクを投下しないまま、高度1,000 m以下の低空域で空戦を行っている。ちなみに、福田軍曹は陸軍少年飛行兵第10期で1944年5月に第71戦隊へ着任し11月に戦隊とともにフィリピンへ進出、操縦時間が少なく今まで実戦経験もなくこれが最初の空戦らしい空戦体験であったにもかかわらずこの大戦果を挙げ、この1ヵ月後にネグロス島を脱出し本土へ後退、飛行第101戦隊に転属し沖縄戦も四式戦で戦い終戦を迎えた。戦後の1974年(昭和49年)には第475戦闘航空群(第431戦闘飛行隊の上級部隊)の戦友会に、本空戦を調査した秦郁彦の手引によって福田はメッセージを届けている。
ビルマの戦い(ビルマ航空戦)では第50戦隊が1944年9月から四式戦に機種改変。当初は故障が続出したものの、一式戦装備の飛行第64戦隊とともに12月31日に撤退する第15師団を追尾するイギリス軍を中心とした連合軍機甲部隊の捕捉・攻撃(襲撃)に成功。のちの第64戦隊長である宮辺英夫少佐はこの戦闘と四式戦に対し「(掃射では20mm機関砲の)威力が大いに発揮された」「まずは、四式戦のビルマにおける初のお手柄」と述べている。1945年1月9日、第50戦隊の四式戦7機は爆装して第64戦隊の一式戦28機の直掩を受けアキャブ沖連合軍艦船攻撃に出撃、このうちエース大房養次郎曹長機が巡洋艦ないし輸送船への命中戦果を報告している。以後、ラングーンが陥落してビルマ航空戦が事実上終了する5月まで、第50戦隊の四式戦は第64戦隊の一式戦とともに空戦や地上攻撃に活躍した。
本土防空戦にて、飛行第47戦隊は整備指揮班長を務め「整備の神様」と謳われた刈谷大尉のもと、戦隊内に指揮小隊を設けそこで機体整備に関する全てを掌握し、厳密なる飛行時間の管理、点火プラグの早期交換、定期的なオーバーホールなど、徹底的かつ適切な整備を施すことで部隊の四式戦稼働率を常時87から100パーセントに保っている。ただ、このような整備方法は欧米諸国では一般的に行われており、日本側の整備教育や補給が立ち遅れていた側面が大きい。刈谷陸軍大尉によれば「47戦隊で100パーセント働いた」エンジンが他部隊で動かなかったのは「日本陸軍の整備教育が間違っていたから」であり、「疾風(誉)のせいじゃない」と回想している。また本土より遙かに条件が劣悪なフィリピンにおける四式戦の稼動率は三式戦はおろか一式戦よりも高かったという記録も残されている(当時の一式戦三型は水メタノール噴射装置を搭載したが整備兵が慣れておらず稼働率が低下している)。さらに満州の飛行第104戦隊は再生潤滑油を使用せず、補給廠デッドストックのアメリカ産輸入潤滑油を用い稼働率80から100パーセントを保ったという記録があり、これは潤滑油をアメリカ産の輸入に頼っていながら、事前の国産化を怠ったままアメリカとの開戦に突入し、戦前に輸入したストックに頼らざるを得ない状況に陥らせた、日本の戦前工業行政の致命的な失敗であった。
本土での運用時期における稼動割合については前述の刈谷大尉が第47戦隊においては前述の通り在隊機100 %、航空廠修理機を含めて87 %、その当時一般部隊においては良好なところで40%、悪いところで20 - 0 %であると述べている。また、この時期の陸軍調査の数字としては1945年5月20日調査の「航空総軍飛行機保有状況」があり、ここでは野戦部隊・防空部隊あわせて555機保有の四式戦のうち(対象は航空総軍隷下部隊であり、第2航空軍隷下部隊(満州方面:飛行第104戦隊など)などの外地部隊や内地でも特攻飛行部隊は除く)、「状態甲」(自隊内にて整備完了。出撃可能機数は同数かこれ以下となる)の機体は235機となり割合としては42 %となる。
その後も沖縄戦(菊水作戦)や本土防空戦にも投入された。4月6日には、菊水作戦の一環として、戦艦「大和」による海上特攻作戦が行われたが、同じ海軍の第五航空艦隊では、多数の重武装、重装甲型の零戦52型丙型を擁する「芙蓉部隊」(指揮官:美濃部正少佐)が「大和」の護衛任務を拒否するなど消極的で、｢大和｣は殆ど航空支援を受けることができなかったが、その窮状を聞いた第6航空軍司令官菅原道大中将は、「(大和特攻の際に)南九州の第100飛行団が四式戦疾風を全力投入して、奄美大島付近の制空権を一時的に掌握、協力する」と約束し。菅原は約束通り、第100飛行団を主力とする四式戦41機を「大和」の援護に出撃させて、12:00から14:00にかけて制空戦闘をおこない10機が未帰還となった。また、特攻機の護衛任務として出撃することも多く、迎撃してきたアメリカ軍のF6FヘルキャットやF4Uコルセアといった艦載機や、P-47サンダーボルトなどと激しい空中戦を繰り広げた。
沖縄戦においては部隊マークとしてドクロを描いたことで有名な第58振武隊など、四式戦で編成された特攻隊も出撃している。沖縄戦の特攻戦果としては6月21日夕刻に都城東飛行場を出撃し沖縄沖に突入した第26振武隊(四式戦4機)がカーチス級水上機母艦「カーチス」大破炎上、ケネス・ホィッティング級水上機母艦「ケネス・ホィッティング」小破、エヴァーツ級護衛駆逐艦「ハローラン」小破の記録を残している。
日本本土防空戦でも四式戦は活躍している。5月23日の夜間にB-29が558機、5月25日の夜間にはB-29が498機という、3月10日の東京大空襲を上回る大兵力で再度の大規模焼夷弾攻撃が行われたが、5月23日には、前回の東京大空襲と同じ轍を踏むまいと、日本陸海軍が全力で迎撃し、迎撃機の総数は140機にもなった。なかでも飛行第64戦隊(いわゆる「加藤隼戦闘隊」)で中隊長として勇名をはせた黒江保彦少佐が四式戦で3機のB-29撃墜を記録している。しかし、沖縄を失い、日本本土が脅かされるようになると、本土決戦(決号作戦)に備えた戦力の温存策で、出撃が控えられるようになり、大きな戦果を挙げることは出来なかった。1945年8月13日には占領下の沖縄から朝鮮に来襲したP-47に対し、京城飛行場の第22戦隊・第85戦隊(中国戦線で壊滅した後に同地へ後退して戦力回復)の四式戦が出撃したものの、飛行場自体が他方面から飛来していた重爆撃機で混雑して邀撃が後手に回っていたこともあり機数に勝るも一方的な敗北を喫した。
満州では1945年8月9日にソ連軍が侵攻したが(ソ連対日参戦)、8月12日と15日の2度にわたって第104戦隊の四式戦が、同じく満州に展開していた独立飛行第25中隊の二式複戦とともにソ連軍機甲部隊に対しタ弾による攻撃を行ない、戦車やトラックなどの軍用車輌数十輌を破壊・炎上させる戦果を挙げている。
なお、海軍航空技術廠に初期生産型の2機が海軍の研究用として正式に譲渡された。陸海軍の機種統一を検討してとも言われるが2014年2月詳細は不明。これらは終戦時まで残置しており、写真も残されている。
一型甲(キ84-I甲)
翼内にホ5 20mm機関砲2門、機首にホ103 12.7mm機関砲2門を装備した対戦闘機戦重視の基本型。生産されたほとんどの機体はこの型式。携行弾数はホ5が1門につき150発、ホ103は1門につき350発であった。
一型乙(キ84-I乙)
甲型の翼砲ホ5はそのままに機首砲ホ103をホ5に換装した対爆撃機戦重視の武装強化型。製造番号3001以降がこの型とされるが、生産数は不明。試作機は試験飛行において660 km/h (6,000 m)を記録したとされる。
キ84-I丙
一型乙の機首砲ホ5はそのままに翼砲ホ5をホ155-II・30mm機関砲に換装した武装強化型。試作のみ。
キ84-I丁
一型乙の操縦席後方にホ5を上向き砲として1門を追加した夜間戦闘機型。試作のみ。
キ84-II
機体の一部を木製化したもの。計画のみ。
キ84-III
排気タービン搭載を追加装備した高高度型。計画のみ。
キ84-IV
エンジンを高高度性能に優れたハ45-44に換装した高高度戦闘機型。計画のみ。
キ84サ号(サ号機とも)
ハ45の水エタノール噴射を酸素噴射に変更し、高高度における性能向上を図った型。上昇力が向上し、高度9,000 mでの速度が50 km/h増し、特に、加速力と上昇力も大幅に向上した。テスト中に終戦を迎えた。中島飛行機のテストパイロットである吉沢准尉によると、「みるみる速度計の針が上がるのが判ったが、30分も続けるとガタがきてスピードが落ちた。長くやってはいけない」とのこと。同装置を搭載した二式複座戦闘機は高度10,000 mで出力が30 %程度増加、吸入圧力でプラス100 mmHg、出力で150 hp上昇したとされている。
1944年、アルミ合金の不足から、機体の大半を木製化したもの。重心の変化により機首が延長され、フラップは蝶型ではないスプリット式に変更された。17%もの重量増加のため上昇力・速力が低下。また組み立てに使うカゼイン系接着剤に問題があり、試験中に主翼下面外板が剥離・脱落するトラブルも発生した。立川飛行機に加え呉羽紡績や、王子航空機においても試作され、合計10機が完成した。
王子航空機の江別工場(北海道江別市)では3機が製作され、1号機は江別飛行場へ陸送されて1945年6月11日に初飛行。2号機は8月13日、黒江保彦少佐により福生飛行場(東京都)まで800 km以上の長距離飛行に耐えることを実証した。訓練用としての使用も考えられたが、強度不足や構造が量産向きでない問題から生産は中止された。終戦後、アメリカ本国に1機が送られ調査された。1994年に北海道江別市早苗別川畔の地中から設計図が発見された。キ106の主翼骨組みと落下タンク、模型が北海道博物館に、主車輪などが江別市郷土資料館に所蔵されている。
伝統的な木工技術者の多い岐阜県飛騨地方でも、飛騨木工株式会社(現在の飛騨産業)などが参画して高山航空工業が設立され、1944年暮れに試作機1号機が東京まで空輸された。
アルミ合金の不足から、機体の大半を鋼製化したもの。中島飛行機で試作一号機体が完成しエンジン未着装の状態で終戦を迎えた。やはり重量増加や工程増加による生産性の悪さに加え、鋼材も不足したため生産の見込みがたたず失敗作となった。
満州飛行機での転換生産型。発動機を信頼性の高い三菱ハ112-II(公称1,500馬力)に換装し、プロペラも3翅となっている。また重心調整のため、全長が20 cm長くなっている。翼面荷重が制式機より25 kg程度減少したこともあり、速度がやや低下した反面、飛行特性は向上したといわれる。かつ、エンジン他で重量が500 kg程度減少しており、これは換装による減少したエンジン出力約300 hp分を十分補って余りあるものとなった。特に翼面荷重はキ84の185 kg/m2に対して160 kg/m2になったため、旋回性能や離着陸性能は、むしろ向上したものと容易に推定することが出来る。試験飛行の結果は良好であったが、各種飛行特性や厳密な性能測定の直前、1945年8月9日ソ連侵攻に遭遇し、関係者の手により機体・設計図とも自らの手で処分された。
エンジンを大馬力のハ44-13型(離昇2,400馬力)に換装した性能向上型。主翼を1.5 m2広げ高高度性能の向上を図った。設計中に終戦。キ84-Nとも称した。
四式戦の現存機として、知覧特攻平和会館(鹿児島県南九州市知覧)に収蔵・展示されている一型甲(1446号機)が唯一の静態保存機体となる。
本機は1944年12月に中島飛行機太田製作所にて製造され、フィリピン戦で展開した第11戦隊第2中隊に配備された。1945年1月にアメリカ軍に鹵獲されアメリカ本土に運ばれ、同年3月に性能テストに使用された。テスト時にはハイオクタン・ガソリンを使用し687km/hを発揮した。また連合国戦闘機との比較テストでも使用された。1952年にアメリカのマロニー航空博物館(現プレーンズ・オブ・フェイム航空博物館)に払下げられレストアを経て飛行可能となった。その後、ドン・ライキンスに渡り、民間機登録(N3385G)をし、飛行可能状態を維持していたが、経営難から疾風は売り出されることとなり、栃木県宇都宮市の日本人実業家(元海軍下士官で戦闘機操縦員)に買い取られた。