Максимальная скорость: 348 (349) км/ч на высоте 1800 (2200) м.
Крейсерская скорость: 236 (235) км/ч на высоте 3000 м.
Время подъема на высоту: 3000 м - 6,7 (6,6) мин.
Потолок: 8150 (8200) м.
Дальность полета: 1235 (1060) км.
Вес: пустого - 1247 (1292) кг, взлетный - 1660 (1721) кг.
Размеры: размах крыла - 11,8 м; длина - 8 м; высота 3,64 м; площадь крыла - 20 м².
В конце 1939 г по заказу воздушного штаба армии Риокичи Ендо приступил к разработке на Тачикаве двухмоторного многоцелевого самолета. По спецификациям новый самолет должен был иметь управляемость и характеристики на уровне современных двухмоторных самолетов, которые стали поступать на вооружение армейской авиации в 1937 г. При этом самолет должен был использоваться одновременно для подготовки всех членов экипажа бомбардировщика: пилота, штурмана, бомбардира, стрелка и радиста. Для своего самолета Ендо выбрал конфигурацию низкоплана под два двигателя воздушного охлаждения Хитачи Ха- 13а мощностью 510 л.с. с винтами изменяемого шага по типу Гамильтон. Самолет имел цельнометаллическую конструкцию с тканевой обшивкой рулевых поверхностей.
Первый опытный самолет, получивший обозначение Ки-54, полетел в конце лета 1940 г. После небольших доработок с целью уменьшить переднюю центровку самолет был запущен в 1941 г в серию под обозначением "самолет повышенной летной подготовки армейский тип 1 модель А" (Ки-54а). Первые выпущенные самолеты предназначались для подготовки пилотов, однако вскоре в серию пошел Ки-54Ь ("учебно-боевой самолет армейский тип 1 модель В"), предусматривающий также подготовку других членов экипажей бомбардировщиков и имеющий четыре подвижные стрелковые установки с 7,7-мм пулеметами "тип 89". Самолет использовался практически во всех школах боевой подготовки армейских пилотов, а также в гражданских летных училищах, готовивших пилотов для армии. При этом Ки-54Ь оказался самым массовым вариантом Ки-54 - всего было выпущено 1368 самолетов всех модификаций.
Следующая модель - "транспортный самолет армейский тип 1 модель С" (Ки-54с) представлял собой связной или легкий пассажирский самолет с уменьшенной высотой фюзеляжа и с установкой восьми посадочных мест. Одновременно строился его гражданский вариант - Y-59. В конце войны был выпущен цельнодеревянный вариант Ки-54с - Ки-110, но он был разрушен во время налета американцев. Кроме того, проектировались Ки-111 с протектированными баками и улучшенный вариант Ки-110 - Ки-114, но до конца войны их так и не закончили.
