Ki-49 «Донрю» («штормовой дракон») предназначался для замены Ki-21. Хотя самолет имел элементы современной конструкции, он был малопопулярен в действующих частях: значительное пространство фюзеляжа отводилось для размещения экипажа из 8 человек, бомбовая нагрузка составляла всего 1000 кг, а дальность - 800 км. Разработка машины началась в 1938 г., а опытный образец бомбардировщика, оснащенный 1080-сильными звездообразными моторами На-5, впервые поднялся в воздух в августе 1939 г. Поставки серийных Ki-49-I в ВВС японской армии начались в августе 1941 г., и к концу того же года ими был частично укомплектован 61-й полк.

Боевое крещение Ki-49-I получили в Китае, затем использовались в боях над Новой Гвинеей и принимали участие в ряде налетов на Северную Австралию. Ki-49 выделялся среди японских бомбардировщиков тем, что был оснащен бронезащитой экипажа и протектированными топливными баками. Несмотря на относительно высокую для бомбардировщика скорость (483 км/ч) и неплохое оборонительное вооружение, самолет оказался весьма уязвимым для истребителей союзников, и, начиная с середины 1942 г., потери среди машин этого типа резко возросли. Новый вариант, Ki-49-II, появившийся в конце 1942 г, отличался от предыдущей модификации тем, что большинство 7,7-мм пулеметов заменили на крупнокалиберные (12,7 мм), а вместо 1250-сильных моторов На-41 установили На-109 мощностью по 1500 л.с. Этот самолет стал основным серийным вариантом бомбардировщика, однако он так и не смог полностью заменить Ki-21.

Характеристики Ki-49-IIа
Экипаж: 8 человек
Двигатели: Накадзима На-109, 2 x 1500 л.с.
Макс. скорость на высоте 5000 м: 492 км/ч
Время набора высоты 5000 м: 13,6 мин
Практический потолок: 9300 м
Дальность: 2000 км
Вес: пустого - 6530 кг; макс. взлетный - 11400 кг
Размеры: размах крыла - 20,42 м; длина - 16,50 м; высота - 4,25 м; площадь крыла - 69,05 м2.
Вооружение: - 3 x 12,7-мм, 2 х 7,7-мм пулемета, 1 х 20-мм пушка, 1000 кг бомб.