五式戦闘機
このエンジンを搭載した最初の型式であるキ61-IIは、1943年9月から1944年1月までに8機の試作で中止され、9機目からはキ61-II改、三式戦闘機二型として生産されたが、1944年8月までに30機の増加試作を経ても、未だにエンジンであるハ140の生産が安定するには至らなかった。明石工場に通いトラブルの調査を行っていた審査部の名取智男大尉も、ハ140には見込みが無く、整備屋としてこれに乗って飛んでくれとはとても言えないと考えていた。
エンジンの生産数を見るならば、44年7月に20台納入の予定が8台、8月は40台納入予定がわずかに5台、9月に至っては1台であった。一説にはこの時海軍のアツタを調達して装備することが検討されたとも言われるが、両エンジンの仕様の違いなどから実現しなかった。1944年8月には三式戦二型の実戦化に見切りが付けられた。機体の生産の削減が行われ、代わりに四式重爆撃機の生産が指示される。削減後にも工場内において低調な生産が続けられ、1944年12月から1945年2月の時期には三式戦二型の首無し機体が常時200機程度、川崎の工場内に滞るという異常事態が起きた。航空戦力として全く期待ができない状況であった。
最終的に三式戦闘機二型の生産は100機程度で一旦打ちきられることとなった。しかし、アメリカ軍の爆撃により完成機の一部が破壊され、陸軍に納入されたのは60機程度であった。なお、1945年6月から8月の整備計画には三式戦闘機が残されていることから、ハ140の生産が安定すれば生産が再開された可能性がある。
五式戦闘機の飛行性能は三式戦闘機一型丁を超え、最高速度は低下したが運動性の観点から比較すれば三式戦闘機二型以上の性能を示した。また稼働率が向上し、予想外の高性能を発揮した。また連合軍機との戦闘に良く応えた。ただし連合軍機と比較し、傑出した性能を備えた高性能戦闘機という訳ではない。
1945年6月5日、飛行第111戦隊の13機はB-29爆撃機を攻撃し、6機撃墜・5機不確実・操縦士脱出者23名を報告、五式戦闘機の未帰還機は2機だった。
7月16日、やはり飛行第111戦隊の「義足のエース」檜與平少佐と、江藤豊喜少佐に率いられた24機の五式戦闘機が、硫黄島を出撃したアメリカ陸軍航空軍第21戦闘機群 (21st FG)、第506戦闘機群 (506th FG) 所属のP-51アメリカ軍側記録では96機(檜の認識によれば250機)と三重県松阪市上空にて交戦し、撃墜6機、不確実5機(アメリカ軍側記録では撃墜1機)、被撃墜5機(3名戦死、2名生還)の記録が残っている。この戦闘で檜少佐は15機のP-51に包囲されるも、これを振り切り無事帰還、かつ1機撃墜した。 ただしこの戦闘は多数の米軍機に各個撃破される苦しい戦闘であり、檜の指揮も適切ではなかったとの批判も有る。
7月25日、滋賀県神崎郡(現・東近江市)付近上空で、アメリカ海軍の軽空母ベロー・ウッド所属の18機のF6Fに対して、飛行第244戦隊所属機のうち16機で挑み、被撃墜1機と引き替えに、撃墜12機を報じている。
1945年7月28日には飛行第244戦隊が18機の五式戦闘機で24機のF6Fと交戦し、2機を失うも12機を撃墜するなど、質量共に厳しい航空戦を強いられていたこの時期にあって少なくない戦果を報告している。
シリーズ中、「レッドスカル」「爆撃兵団鵺」などに登場する。