Эскизный проект нового армейского истребителя был готов в мае 1942 г., а в марте следующего года начались испытания опытного образца Ки-84. Самолет имел типичную для японцев цельнометаллическую конструкцию и оснащался 18-цилиндровым звездообразным двигателем Накадзима На-45 мощностью 1800 л. с., а также четырехлопастным автоматическим винтом Сумитомо Ре.32. Его вооружение включало два синхронизированных 12,7-мм пулемета Но-103, размещенных в носовой части фюзеляжа, и две крыльевые 20-мм пушки Но-5. Под крылом предусматривалась подвеска двух бомб весом по 250 кг или двух сбрасываемых топливных баков емкостью по 200 л каждый. На Ки-84 японцы возлагали большие надежды, однако его производство в конце войны было сопряжено со многими трудностями. Из-за нехватки сырья и квалифицированных рабочих кадров качество изготовленных машин оставляло желать лучшего. Нарекания вызывали капризный двигатель, непрочные стойки шасси, а также ненадежная гидравлическая система.
Всего до конца войны японские заводы изготовили 3470 самолетов Ки-84 Хаяте .