九七式重爆撃機
同年に勃発した日中戦争当初は配備が遅れており、九三式重爆は性能が不足しているうえ1936年に製造が中止され増産も期待できなかった。繋ぎとしてドイツからHe 111の輸入が望まれたもののドイツ軍部の反対で実現せず、イタリアからBR.20を購入し、爆弾やメーカーの技術者と共に大連に直接送り現地でイ式重爆撃機として実戦配備するという手段をとった。九七式重爆の生産が追いつき現地に届くようになると速度性能を活かして活躍した。
また九七式重爆自体にも航続距離不足・ハ5改信頼性不足という問題があり、1939年(昭和14年)11月にはエンジンの強化を中心とした性能向上型キ21-IIの開発が指示された。主な変更点はエンジンを1,450馬力の三菱製ハ101に換装、主輪の完全引込化、武装・防弾装備強化などであった。審査の結果大幅な性能向上が認められたため、1940年(昭和15年)12月に九七式重爆撃機二型として制式採用された。このためハ5改を装備する従来の九七式重爆は一型(キ21-I)となっている(一型との外見上の区別点は大型となったエンジンナセル)。この九七式重爆二型(キ21-II)は最多生産型として1944年(昭和19年)9月まで量産され、太平洋戦争期の主力型となった。