С апреля 1944 г началось изготовление второй установочной партии в 42 истребителя, которые производились уже параллельно с серийными машинами. Эти "Хаяте" получили индивидуальные выхлопные патрубки цилиндров, что дало прибавку реактивной тяги выхлопа. Центральная подвеска дополнительного бака была заменена на крыльевую для двух 200-л баков или 250- кг бомб. Производство истребителя было осложнено нехваткой двигателей, так как завод в Мусаси долго не мог решить проблемы с их доводкой и разворачиванием массового производства. В апреле 1944 г завод вышел на уровень в 100 моторов в месяц, но этого все равно было недостаточно для выполнения заказа на 2500 "Хаяте" до конца 1944 г. Собственно планер истребителя отличала хорошая технологичность. Для его производства требовалось в два раза меньше оснастки, чем для истребителей Ки-43 и Ки-44. Конструкция самолета была разбита на ряд укрупненных узлов, которые поставлялись субподрядчиками. Для увеличения темпов производства Накадзима развернула вторую сборочную линию в г. Уцономия. В результате, несмотря на нехватку квалифицированных рабочих, недостаток алюминия и стали, в декабре 1944 г был достигнут пик производства "Хаяте" - 373 истребителя. Весной 1945 г к производству Ки-84 был подключен завод Манею в Харбине, поставивший 95 "Хаяте". Первоначально на серийные истребители ставился двигатель "армейский тип 4" (Накадзима Ха-45) "модель 11" взлетной мощностью 1800 л.с., а потом - "модель 12" взлетной мощностью 1825 л.с. Последние серийные истребители получили "модель 21" взлетной мощностью 1990 л.с.
Рост объемов производства Ки-84 отрицательно сказался на качестве выпускаемых машин. Гидросистема истребителя постоянно "текла", моторы плохо заводились и не додавали мощности. Из-за низкого качества стали подламывались стойки шасси. Несмотря на тяжелую круглосуточную работу обслуживающего персонала, процент небоевых потерь постоянно рос.
В марте 1944 г экспериментальная эскадрилья с "Хаяте" была направлена на доукомплектование 22-го сентая, который и повел истребитель в первые бои в небе Китая. Всего за пять недель до переброски на Филиппины этот сентай показал, что "Хаяте" является серьезным противником для авиации союзников, обладая практически всеми достоинствами предыдущих японских истребителей и лишенный их недостатков. Уже на Филиппинах сражались десять сентаев с "Хаяте", пытавшихся вырвать инициативу из рук американцев. Но в условиях численного превосходства авиации противника, испытывая постоянные отказы топливной системы и гидравлики, "Хаяте" оказались бессильны повернуть вспять ход событий. Впервые Ки-84 использовались в качестве пикирующих бомбардировщиков.
