Durant la seconde partie des hostilités, l’effort japonais pour améliorer sa force de bombardement fut très intense. A côté des modèles les plus célèbres, de très nombreux autres furent mis en ligne, mais aucun d’entre eux — à part quelques très rares exceptions — ne parvint à se montrer réellement à la hauteur des appareils adverses. De surcroît, certains de ces bombardiers se révélèrent globalement inférieurs à ceux qu’ils auraient dû remplacer. Ce fut le cas du Nakajima Ki-49 Donryu (HELEN dans le code allié), conçu pour être le successeur du Mitsubishi Ki-21 de l’aviation de l’armée de terre. Bien qu’amélioré à de nombreux points de vue, en particulier quant à la protection passive de l’équipage et des réservoirs de carburant, ce bimoteur fut toujours limité par sa puissance insuffisante, par les faibles performances qui en découlaient et par le mauvais agencement de son armement défensif. La directive qui fut à l’origine du Ki-49 fut rédigée au début de 1938, et le prototype vola l’année suivante.
Mais les différents essais durèrent très longtemps, à cause de toute une série de décisions contradictoires de l’état-major de 1’armée fixant le rôle de l’appareil. Ce n’est qu’au printemps de 1941 que la production commença, et les premiers Ki-49-I arrivèrent dans leurs unités au mois d’août. Un an plus tard entra en service la deuxième variante, Ki-49-II, plus puissante et mieux armée, qui constitua le plus gros de la production : 617 exemplaires pour un total de 819. Afin de tenter d’améliorer les performances de d’améliorer les performances de l’avion, on étudia une troisième version munie de moteurs Nakajima I-la-117 de 2 420 ch, mais elle demeura à l’état de prototype à cause de difficultés de mise au point des unités motrices. Le bombardier léger Kawasaki Ki-48 (LILY dans le code allié), conçu à la fin de 1937 et entré en action dans sa version initiale Ki-48-Ia en 1940 en Chine, se révéla également insuffisant, en dépit de continuels effort pour éliminer ses points faibles. Cet appareil était assez rapide et maniable, mais ces caractéristiques, qui l’avaient fait considérer comme au-dessus de la moyenne à l’époque de son entrée en service, ne suffirent plus dans la suite du conflit; en particulier, le Ki-48 était mal défendu et donc très vulnérable face aux chasseurs alliés modernes. Après la construction de 557 exemplaires de la première série, les ingénieurs essayèrent d’améliorer l’appareil en renforçant les unités motrices et la protection passive; 8 partir d’avril 1942, les chaines de montage commencèrent à produire la deuxième version de production, Ki-48-II. Les choses ne changèrent pas beaucoup, même quand, en 1943, on mit au point une nouvelle série (Ki-48-llc) à l’armement défensif amélioré. La production se poursuivit jusqu’à la fin d’octobre 1944 et atteignit 1408 exemplaires sur un total de 1997. La situation fut tout à fait différente avec le dernier bombardier lourd utilisé massivement par l’armée impériale : le Mitsubishi Ki-67 Hiryu que l’on conçut pour remplacer le Ki-49. Très maniable, rapide, bien armé, ce bimoteur se révéla le meilleur de tout le conflit et replaça l’aviation du Soleil-Levant au niveau qualitatif qui l’avait caractérisée durant les années précédentes. Toutefois, ce retour à la supériorité eut un effet très relatif- car aucun effort n’aurait pu désormais changer le cours de la guerre.
