При постройке третьего опытного образца – Ки.6003, который в то время фактически рассматривался в качестве прототипа серийного истребителя, разработчикам пришлось пойти на радикальное облегчение конструкции. С учетом того факта, что Японская империя собиралась вести боевые действия на бескрайних азиатско-тихоокеанских просторах, это вызвало серьёзное снижение боевых качеств. Однако иной альтернативы не было, и, с целью снижения полётной массы, запас топлива был уменьшен с 550 до 410 литров. Одновременно крыльевые пушки, которых, правда, тогда ещё в Японии не было (в рассматриваемый период MG151 ещё только создавалась, да и то пока только в 15-мм варианте. – Прим. авт.), а потому их роль играли габаритно-весовые имитаторы, весившие по 42,3’кг, уступили свои места крупнокалиберным пулемётам, масса каждого из которых составляла почти вдвое меньше – 21,8 кг.
Хотя итоговые результаты весовой сводки впечатляли и полностью снаряженный Ки.6003 весил 2600 кг, т.е. был легче своего невооружённого предшественника на 150 кг(!), лётчики-испытатели смогли выжать из нового истребителя лишь 567 – 570 км/ч на высоте 6000 м. Правда значительно улучшилась скороподъёмность. Теперь на высоту 5000 м самолёт забирался всего за 6 мин.
Трудно сказать, какие надежды к этому времени питали в отношении Ки.60 в управление технического снабжения Главного штаба ВВС Императорской армии. По скоростным характеристикам Ки.6003 мало отличался от Bf109E-3/E-4 или «Спитфайра»Мк.1/Мк.Н, при довольно заметном превосходстве в огневой мощи и, в сущности, мог быть принят на вооружение ВВС Императорской армии, если бы не его откровенно вялая (для одномоторного истребителя) манёвренность, а также продольная и поперечная неустойчивость, которые так и не были изжиты в ходе доводочных работ. Именно последнее заставило разработчиков прекратить дальнейшее совершенствование проекта тяжёлого перехватчика, поскольку лётчики-испытатели прямо отметили, что в строевых частях освоение этой машины будет сопровождаться значительными трудностями. Всё это в конечном итоге и привело к сосредоточению всех усилий фирмы «Кавасаки» на создании лёгкого (фронтового) истребителя Ки.61, при разработке которого были учтены все ошибки, допущенные при создании предыдущего проекта.
Несмотря на вполне определённое внешнее сходство с Ки.60, это была совсем другая машина с фюзеляжем овального сечения цельнометаллической конструкции с гладкоклепанной работающей обшивкой. В передней части размещалась силовая установка, закрытая гладким капотом, на правой стороне которого находился воздухозаборник нагнетателя. Над двигателем располагались крупнокалиберные пулемёты Хо-103, а позади мотора стояла противопожарная перегородка. Казенники пулемётов Хо-103, короба с патронными лентами, маслобак и передний фюзеляжный топливный бак размещались за двигателем между противопожарными перегородками. Далее находились кабина пилота, подфюзеляжный радиатор и основной топливный бак. Пилот находился за задним лонжероном крыла под трёхсекционным фонарем и был защищен козырьком из 13-мм бронестекла, бронеспинкой с бронезаголовником и противокапотажным пилоном. В задней части фюзеляжа находилось радиооборудование.
