二式複座戦闘機
二式複座戦闘機は当初、爆撃機の護衛という遠距離戦闘機(遠戦)的な運用がなされた。独立飛行第84中隊に配備された二式複戦は、1942年(昭和17年)6月、中国大陸の広東方面において爆撃隊の護衛として桂林攻撃に参加、アメリカ義勇航空隊(AVG)「フライング・タイガース」のP-40B/C トマホークと対戦したが、この戦いで二式複戦は惨敗を喫した。同隊は同年9月、ハノイにおいてもP-40E キティホークと戦って敗れた。これらの事実は、二式複戦が単発戦闘機とはまともに戦えないということを示していた。
二式複戦はあらゆる戦域の部隊に配備され、進攻戦のみならず迎撃戦や船団護衛など多くの任務に用いられたが、二式複戦を配備された戦闘隊では本機の評判は芳しくなかった。最大速度はカタログ上でも540km/hに過ぎず(実戦部隊の機体の速度はこれより低い)、運動性は単発単座機である一式戦闘機「隼」や二式戦闘機「鍾馗」に著しく劣った。大型機迎撃にはある程度有効だったものの、護衛の戦闘機が随伴してくる場合にはこれに撃墜されることが多かった。二式複戦を配備された部隊の中には、機材の消耗に伴い一式戦や二式戦に機種変更する部隊もあった。一方、九九双軽に換わって軽爆隊に配備され対地対艦攻撃に使用された二式複戦の評判は上々であった。対地、対艦用にホ203 37mm機関砲1門を装備した丙型(キ45改丙)を受領した一部の部隊では二式双発襲撃機とも呼ばれた。
基地航空隊に配備可能な陸上戦闘機として甲型と丙型が登場。