一〇〇式司令部偵察機
その重防御かつ高空を高速で飛来するB-17対策として、一〇〇式司偵二型(キ46-II)に大威力の九四式三十七粍戦車砲を搭載した改造司偵を、同様に九四式戦車砲を搭載する二式複戦乙型(キ45改乙)とともに少数機をラバウルに送付している。これらは第12飛行団隷下の「特殊攻撃隊」として実戦投入されたものの、B-17とは交戦することはなかった。
1944年6月、20mm機関砲(ホ5)を機首に2門装備したキ46-III乙の改造第1号機が完成。続いて審査部でテストが行われ、これは三型乙として採用された。続いて7月にはさらに大口径37mm機関砲(ホ204)を機体背面に「上向き砲」として搭載させることが命じられ、これはキ46-III乙+丙と称し、三型乙+丙の名で採用されている。生産数は三型乙(キ46-III乙)が計75機、三型乙+丙(キ46-III乙+丙)は少なく計15機であった。さらに同年9月、上述の武装司偵のうち50機にクラスタ爆弾であるタ弾の懸吊架追加装備が指示されている。なお、従来の純偵察機型は三型甲(キ46-III甲)となった。
これら武装を施された一〇〇式司偵は武装司偵・防戦(防空戦闘機)・高戦(高高度戦闘機)・一〇〇改・三型改などと呼称され、独立飛行第17中隊や飛行第28戦隊に少数が配備された。戦果の一例としては、11月24日の邀撃で独飛17中の武装司偵1機(操縦者:中隊長北川禎佑陸軍大尉・同乗者:古賀巌陸軍軍曹)が銚子沖40~50kmの地点で帰還中のB-29 1機を確実撃墜している(アメリカ陸軍航空軍第21爆撃集団は24日の戦闘でB-29 2機を喪失。
陸軍航空技術研究所の藤田雄蔵陸軍航空兵大尉(当時)の進言により開発された、初の長距離高速偵察機である九七式司令部偵察機は採用間もない1937年(昭和12年)7月に勃発した日中戦争(支那事変)に同年8月から投入され、各地の隠密偵察で活躍し大きな成果を挙げた。帝国陸軍は早くも後続司偵機の構想を打ち出しており、同年12月27日に九七式司偵を開発した三菱に対して以下の要求性能とともにキ46開発を命じた。
常用高度 : 4,000m - 6,000m
最大速度 : 600km/h/4,000m
航続距離 : 400km/h/4.000mで6時間
エンジンは中島飛行機製ハ20乙・中島製ハ25・三菱製ハ26の何れかを使用。
乗員は2名の複座(操縦者・偵察者兼機上通信)、装備は無線装置一式および写真装置・酸素吸入装置各一式、武装は自衛用に後席旋回機関銃1挺。
このほか、操縦性として良好な安定性、水平直線飛行の正確安易さ、各舵の効き良くバランスが取れていることも要求されている。
開発にあたり三菱は設計主務者に久保富夫技師(九七式司偵設計主務者河野文彦技師は指導役)、陸軍側開発・審査主任のテスト・パイロットは陸軍飛行実験部実験隊偵察機班(のち陸軍航空審査部飛行実験部偵察隊)の片倉恕陸軍大尉がそれぞれ担当した。
OVA版で偵察機・星電のベースになっている。
1943年、三菱が開発したターボチャージャー(排気タービン過給器)を有するハ112-IIル二段二速エンジンを一〇〇式司偵にも搭載することとし、陸軍はキ46-IVとして開発を三菱に指示。同年12月、キ46-IV試作第1号機が完成。三型(キ46-III)をベースに大幅な改造がされることなく開発された本機は、1944年1月12日に各務原陸軍飛行場で初飛行に成功した。結果、最大速度 630km/h/10,000m を記録、三型(キ46-III)と比較して50km/h以上の高高度性能向上となった。
改修や審査を経て1945年(昭和20年)2月には実用化の目処がついたものの、その後はターボチャージャーの完全実用化に悩まされ量産前に終戦を迎え、試作に近い4機が生産されたにとどまる。