五式中戦車
35tの大重量を動かすため、変速・操向装置に関して意見が集中した。8月28日には4技研で車体構成、半自動装填装置、エンジンの整備方法、変速操向機の確実性、懸架装置と履帯について討論が行われた。9月23日、三菱東京機器製作所でモックアップの模型を用いて討論が行われた。ここでは第一案と第二案が提示された。第一案は約1年で実現できる現実的な内容であった。
第一案の諸元は、全備重量34.8トン(自重29.8トン)、全長6.9m(車体長)、全幅3.12m、全高2.97m。車体前面及び砲塔前面装甲75ミリ、前方斜面部50ミリ、側面35ミリ、上面20ミリ。BMW600馬力水冷ガソリン機関搭載、常用速度40km/h。75ミリ56口径戦車砲1門、37mm戦車砲1門、機銃3挺。車載無線機乙、丙(または甲、乙)であった。第一案の砲塔は後の試作車の砲塔よりも小型であり、後の三式中戦車の砲塔と類似した形状(三式中戦車の砲塔設計の際には、この第一案の設計を流用したともされる。)となっていた。
第二案は従来の欠点の改良、独ソ戦車からの技術の取り入れ、戦訓の活用、大量生産の容易化等を狙った斬新なものとされた。また細部において様々な検討内容が提案された。なお、ファインモールド社長であり、日本軍戦車研究家である鈴木邦宏は、この後のチリ車の試作及び竣工試験に関する資料は発見されず不明瞭としている。
1944年(昭和19年)4月25日の段階で大阪陸軍造兵廠に対し、試製七糎半戦車砲の発注予告が行われた。
チリ車は国産戦車としては多数の新機軸を搭載した、試作戦車としても特に実験的要素の強いものであった。それらは75mmの最大装甲厚、対戦車戦闘を強く意識した口径75mmの長砲身高初速砲、重量級の砲兵装及び砲塔を駆動させる電動式砲塔旋回装置、砲塔バスケット、35tの重量を緩衝し制御しうる足回り、40km/hで走行させるための大出力液冷ガソリンエンジン、重量級の砲弾を人力によらず装填するための半自動装填装置、などである。こうした装備の開発と搭載は、従来の主力中戦車であった九七式中戦車 チハ(チハ車)と比較し、技術的により高い水準を要求されるものであった。
全体的な構造としては、本車は車体後方に機関室、車体中央部に砲塔および戦闘室を設け、車体前方には操縦室、副砲および変速操向機を収容する設計が行われている。大戦中期から後期の時期に、車体前面に副砲を装備する設計は世界的にも異色であった。
検討段階では砲安定対策としてジャイロスタビライザーの装備が検討された。ほか、ベルト式弾薬箱、自動弾薬取り出し、砲弾100発以上の携行が検討された。
実際の砲塔は、砲架に半自動装填装置を装備し、砲塔後部には主砲弾を収納するため大型化している。それまでの日本戦車に比べて巨大化した砲塔(ターレットリング径は約2,000mmとされる)を従来の手動による旋回で操作することは困難であり、旋回は電動モーターによって行われた。また操砲と照準の微調整のため手動旋回も併用された。砲塔内での作業を円滑に行うため、国産戦車としては初めて砲塔バスケットが装備された。砲塔バスケット内には戦車長、砲手、装填手らが配置され、砲塔の回転に合わせ内部装置と共に旋回する。従来の国産戦車のように旋回に合わせて移動する必要が無くなり、操作に要する負担が減った。
外形は後方に長い6角形を成している。砲塔右側面及び左側面の後部にハッチが一箇所ずつ設けられている。また後方から見て砲塔左側面には機関銃ポートが設けられた。後方から見て砲塔上面左側に車長用の司令塔(キューポラ)が設けられている。各部装甲は前面75mm、側後面50mm、上面20mmである。試作車の砲塔内部は、主砲の完成と搭載が遅れたために弾薬搭載位置が決まらない状況で終戦を迎えた。