Problemem projektu był zasięg, który mógł zostać osiągnięty z odpowiednią ilością paliwa o objętości minimum 4900 litrów, umiejscowionego blisko środka ciężkości. Wymusiło to zastosowanie układu średniopłata. Zbiorniki nie zostały opancerzone i protektorowane przez wzrost masy. Elektryka samolotu obejmowała: lotki Friese, klapy szczelinowe, podwozie główne. Obszerna komora bombowa mogła pomieścić ładunek o konfiguracjach: torpedę Typ 91 kalibru 450 mm (przez co nie musiała być umieszczona pod kadłubem) 1 × 800 kg bomba 1 × 500 kg bomba 4 × 250 kg bomba 12 × 60 kg bomba Produkcja prototypu została szybko uruchomiona bez trudności technologicznych. Na tym etapie wzmocniono obronę samolotu działkiem 20 mm Typ 99 Model 1 w ogonie.
Silniki zostały przetestowane 20 września, a prototyp samolotu Mitsubishi G4M oblatał w dniu 23 października 1939 roku kpt. pil. Katsuzo Shima. W próbach samolot spisywał się poprawnie i miał dobre osiągi (50 km/h szybszy i o zasięgu 740 km powyżej oczekiwań), uzyskane dzięki małej masie własnej (nie zastosowano opancerzenia kabiny i samouszczelniających się po przestrzeleniu zbiorników paliwa).