Masao Yamana, hlavní konstruktér tohoto stroje, navrhl letoun překvapivě malých rozměrů, s velmi lehkou konstrukcí (až příliš lehkou, jak se ukázalo později) a vysoce aerodynamickým řešením. Pro pohon zvolil motor Ajči AE1A Atsuta, což byla licenční kopie německého DB 601 A. Je zajímavé, že ani v licenční výrobě stejného motoru se armádní a námořní letectvo neoprostilo od rivality, stejný motor vyráběla pro armádní letectvo pod označením Ha-40 firma Kawasaki. Puma o hmotnosti do 500 kg byla umístěna v pumovnici na výklopné vidlici, pod křídlo bylo možno zavěsit dvě 30-60 kg pumy. Obrannou výzbroj tvořily dva pevné kulomety typ 97 ráže 7,69 mm nad motorem a pohyblivý typ 1 ráže 7,92 mm v hřbetním střelišti. Jak vidno, na jednom stroji byly užity dva kulomety puškové ráže s různou ráží! Typ 1 byl licenční kopií německého MG 15, přičemž nebyl upraven na standartní ráži! Letoun neměl žádnou pasivní ochranu.
První prototyp stroje, označeného D4Y, byl zalétán v prosinci v roce 1940, celkem jich vzniklo pět. Vzhledem k tomu, že motory Atsuta ještě nebyly k dispozici, byly poháněny dovezenými motory DB 600 G o výkonu 705 kW. Ukázalo se, že výkony jsou na vysoké úrovni, ale také, že odlehčení konstrukce je nadměrné, při střemhlavých letech docházelo k tvoření prasklin v křídlech a také vibracím, které znemožňovaly bojové použití.
D4Y1
Přesto byla u firmy Ajči od března 1942 rozjeta sériová výroba, prozatím v provedení D4Y1-C (model 11C), tedy jako palubní průzkumný. Letouny poháněl motor AE1A Atsuta 12 o výkonu 880 kW. Pro zvětšení doletu bylo možno podvěsit dvě přídavné nádrže po 330 l. Vývoj střemhlavé verse D4Y1 (model 11) se protáhl, do výzbroje přišel až v březnu 1943. Pro operace z malých letadlových lodí vznikla upravená verse D4Y1 Kai (model 21) s katapultážními závěsy. Výroba, běžící mimo Ajči také v leteckém námořním arsenálu v Hiru (kde bylo vyrobeno celkem od dubna 1944 do června 1945 vyrobeno 215 letounů versí D4Y1, 2 a 3), dala v období od března 1942 do dubna 1944 celkem 680 letounů model 11/21.
D4Y2
Jelikož výkony první verse, ač nebyly špatné, nesplňovaly požadavky, byla vyvíjena verse D4Y2 s výkonnějším motorem AE1P Atsuta 32 o výkonu 1030 kW. Do výzbroje bylo toto provedení zavedeno v říjnu 1944. Z dalších změn lze jmenovat větší SOP. Standartní D4Y2 (model 12) s výzbrojí na úrovni D4Y1 byla ve výrobě doplněna versí D4Y2a (model 12A), kde byl pohyblivý kulomet typu 2 ráže 13 mm. Opět vznikla katapultážní verse pod označením D4Y2a Kai (model 22A) a průzkumná D4Y2-Ca (model 12C), oba se stejně zesílenou výzbrojí. Letecký arsenál v Hiru přestavěl několik strojů vestavěním kanonu typ 99 model 2 ráže 20 mm šikmo do trupu (střílel pod úhlem 30° vzhůru) na noční stíhací provedení D4Y2-S (model 12S) pro boj s B-29. Vzhledem k absenci radiolokátoru a dalšího vybavení, potřebného pro noční akce, se neosvědčilo. Výroba modelu 12/22 běžela od dubna 1944 do srpna téhož roku a dala 350 strojů.
D4Y3
V bojích se ukázalo, že ani výrazně vyšší výkony nejsou mnoho platné strojům bez jakékoliv pasivní ochrany. K tomu se ještě přidávaly neustálé velké problémy s motory Atsuta. Ty byly natolik velké, že bylo přistoupeno k vývoji verse se spolehlivým hvězdicovým motorem Mitsubishi MK8P Kinsei 62 o výkonu 1145 kW. V květnu byla dokončena přestavba jednoho D4YA pro tento motor. Mimo odlišné motorové instalace se stroj lišil zvětšenou SOP. Při zkouškách se přemotorovaná verse ukázala být podstatně spolehlivější, výkony poklesly jen nepatrně. Následovalo zavedení do výzbroje pod označením D4Y3 (model 33), respektive D4Y3a (model 33A) s kulometem typ 2. Pro start z malých plavidel dostaly některé stroje posledních sérií pod trupem tři startovací rakety na tuhé palivo. Od května 1944 do února 1945 bylo vyrobeno 550 strojů.
D4Y4
Podobně jako od celé řady jiných letounů, byla i od D4Y odvozena sebevražebná verse, označená D4Y4 (model 43). Letouny byly jednomístné, zadní kabina byla částečně zakryta, pod trupem byly neseny raketové motory, které sloužili pro start, případně měly urychlit letoun při průniku k cíli. Výzbrojí byla 800 kg puma, polozapuštěná v trupu, a standartní dva pevné kulomety. Výroba běžela od února do srpna 1945 a dala 296 kusů.
D4Y5
Verse, konečně vybavená pancéřovou ochranou. Pro pohon byl použit motor Nakajima NK9C Homare 12 o výkonu 1340 kW. Prototyp nebyl do konce války dokončen.
TECHNICKÉ ÚDAJE (D4Y1 / D4Y2 / D4Y3)
ROZMĚRY
Rozpětí: 11,5 m
Délka: 10,22 m
Výška: 3,67 m/ 3,67 m/ 3,74 m
Nosná plocha: 23,6 m2
HMOTNOST
Prázdná: 2440 kg/ 2635 kg/ 2501 kg
Normální:3650 kg/ 3835 kg/ 3754 kg
Maximální: 4350 kg/ 4623 kg/ 4657 kg
VÝKONY
Max. rychlost: 547 km/h (v 4800 m)/ 580 km/h (v 5300 m)/ 575 km/h (v 6100 m)
Dostup: 9900m/ 10700 m/ 10500 m
Dolet (s výzbrojí): 1560 km/ 1480 km/ 1620 km
D4Y1-C.
D4Y2.
D4Y3.
