Historia rozwoju samolotu Ki-61 został zaprojektowany przez Takeo Doi i jego zastępcę Shin Owadę w odpowiedzi na sformułowane przez Koku Hombu (Kwatera Główna Lotnictwa Armii) pod koniec 1939 roku wymagania na dwa nowe myśliwce bazujące na nowym silniku rzędowym. Miały one wykorzystywać licencyjną kopię niemieckiego silnika Daimler-Benz DB601 (licencję nabyto w 1937 roku), produkowaną pod oznaczeniem przez zakłady silnikowe Akashi należące do Kawasaki. Ki-60 miał być ciężko uzbrojonym myśliwcem przechwytującym, wykorzystywanym do działań ofensywnych na niskich i średnich wysokościach. Ki-61 byłby jego uzupełnieniem, mniejszym obciążeniu powierzchni nośnej, bardziej manewrowym i lżej uzbrojonym.
Oba planowane jednoosobowe i jednosilnikowe myśliwce były podobne w konstrukcji – w całości metalowe ze stopów lekkich, o konstrukcji półskorupowej, ze skrzydłem trójdźwigarowym; lotki, stery wysokości i kierunku o konstrukcji ze stopów lekkich kryte płótnem. Jako priorytetowy określono program rozwoju konkurencyjnego Ki-60, który pierwszy swój lot odbył w kwietniu 1940, podczas gdy prace projektowe nad Ki-61 zaczęto prowadzić dopiero w grudniu 1940.