不过气动外形可以照抄，但是内部结构以及发动机等方面就偷学不来了，这就如金庸笔下的火工头陀，学得了少林外功，内功却不得法一样。川崎的 Ki-38 虽然在矮子里面拔得将军，但是真拉出来遛遛，和欧洲空军的一比性能，日本陆军就不满意了，所以虽然给予了 Ki-45 的编号，却明确要求川崎要尽快改进，提高性能。
Ki-45 一号样机
还真不怪军部的人贪心，虽然 Ki-45D 的 336 英里时速比 Potez 630/631 的 278 英里/小时快了不少，但是与 Bf 110 的 370 英里/时差距明显，而此时日本头号假想敌美国道格拉斯的双发攻击机 A-20 时速已达近 320 英里，而苏联的波利卡波夫 VIT-1 攻击机也有近 320 英里时速。被军部逼得没办法的设计师只得答应在 Ki-45 改上面通过进一步外形优化和换装发动机等方式来获得更高的速度，谁知这一应就再没了下文。
Potez 631CN2，请注意机头上的中队标志，及尾翼上表示维希政府的红黄条
随着 Ki-45 投产装备部队，本以为可以听到好评的军部却受到一堆骂娘的电报，Ki-45 虽然拥有不错的航程，火力也很足，但与南洋等地的英美战机相比，速度并不出众，机动性则差得远，更糟糕的是还有海军的怪物“零”战来做对比，后者同样拥有惊人的航程，足以担负远程护航任务，而且机动灵活，一时称霸太平洋天空。
这也难怪，就算南洋和太平洋“屠龙”很难遇上速度型对手如 和，大家速度差近 30 英里，“屠龙”只能该行被屠。就算遇到速度差不多的如和 F4F“野猫”，没等“屠龙”起跑人家早利用机动性抓到你的屁股。更无奈的是即便碰上如 这般速度差得远的敌人，打起来却每每是被敌人利用机动性摆脱甚至反击。因此兴冲冲接收“屠龙”的陆航被在敌人虐待的够呛后发出“我们的战斗机性能与敌机有明显差距”这样丝毫不留情面的电报，是在是情理之中的事情。
P-40/F4U 虐待 Ki-45
被骂的狗血淋头的陆军赶紧拿“屠龙”跟自己手里的单发战斗机 Ki-43“隼”进行模拟缠斗，结果得出无奈的结论——“屠龙”必须拥有约 370 英里才能够勉强压制敌方战斗机。日本陆军得出这个结论的方式其有趣，在试验中，作为模拟敌机的“隼”被要求不断降低速度，一直降到差不多 300 英里/小时，“屠龙”才算不止只有招架之功而无还手之力。因此陆军得出面对敌方时速约 330 英里的敌机，必须拥有 370 英里的时速也就是约 40 英里的速度优势才能有效压制这样一个结论。
我国缴获的 Ki-43“隼”
姑且不论结论是否正确，求证过程是否科学，单是要求 Ki-45 这款多用途双发战斗机简单改进达到 370 英里的时速就是不可能完成的任务。何况陆军硬性为“屠龙”规定了许多不利于速度提高的任务，甚至在涂装方面都不太重视减少风阻。
以制空战斗机“隼”式来作为对比，当时前线的“隼”式完全保持银色的基本涂装，银装素裹甚是好看。而“屠龙”在金属机体上面先涂一遍灰绿色底漆，再在其上画满绿色的斑点，形成了绿色调的迷彩涂装。
为了能够保证灰绿色底漆附着在机体表面，需要将机体表面敲出很多小型凹坑，再在上面涂抹丁宁胶，结果机体表面的光滑性完全被破坏，而对于银色涂装，一般是通过打磨尽量保证机体表面光洁。陆军干出对于特别需要追求高速性能的双发战机却采用破坏气动外形的绿色迷彩涂装这类蠢行并不单是在“屠龙”身上，另外如“百式司侦”也碰到一样的问题。
在敌方机动灵活的单发战斗机面前，不能拥有压倒性速度优势的双发战斗机，生存都将成为问题。陆军航空本部在吸取了前线航空队对“屠龙”的恶评后，再根据与“隼”式等单发战斗机模拟空战的实验，最终明确“屠龙”的改进应围绕提高速度来进行，否则其将难以发挥有效作用的最终结论。
恰在此时，陆军航空本部取得了更为优秀的发动机，这就是“荣 112/Ha-112”，此前“屠龙”装备的“荣 26/Ha-26”与海军的“瑞星”设计的性能基本相同，而“荣 112/Ha-112”则相当于海军的“金星”60 式发动机。换装“荣 112”，取得充沛动力的新“屠龙”被称为 Ki-45II 型。
荣 112/Ha-112 发动机模型
除了拥有超过 1,500Kw 的强劲动力外，Ki-45II 在气动外形方面也经过重新修正，变得异常洗练，最终飞出了高达 600 公里相当于 373 英里的最高时速。再对 Ki-45II 重新布置武器装备，再将复座改为单座，陆军航空本部自信总算找到了能够令前线飞行员满意的双发战斗机，于是授予其 Ki-96 的型号，准备尽快将其投入实战。
但 Ki-96 开始生产的 1943 年，前线战况与 Ki-45 所处的 1940 年却以大为改变，陆航此时被美军日益凌厉的多线攻势打得毫无还手之力，根本无暇投产一款用于护航的双发远程战斗机。而此时双发战斗机本可以客串的远程侦察任务已经被海军装备的单发远程侦察机垄断，而对地攻击任务则基本成为一项有去无回的自杀任务。由于失去用武之地，使用高性能“金星”发动机，时速达到 600 公里的 Ki-96 在制造三架之后便成绝唱。
Ki-96 外形简练了许多
就在双发战斗机被单发机彻底逼得几乎下岗之时，突然一条新的生路摆在面前，那便是作为高空截击机对抗敌军的高空爆击。本来双发战斗机的一个重要任务就是对抗敌方轰炸机，但开战之后各国空军发现，单发战斗机腿短的问题在截击作战中并不会造成太多困扰，但其机动灵活的特性在对抗敌军长途奔袭而来燃油有限的护航战斗机方面却大占便宜。另外由于战前研制的轰炸机机体大多较为脆弱，单发机的火力同样可以将之击落。
但是直到盟军开始大规模对日战略轰炸之时，日本陆航突然发现手中的战斗机达到敌机投弹时的飞行高度便会出现发动机动力大幅度下降，由于动力不足，好不容易取得高度迅速丧失，只得望美机兴叹。当然这也怪不得陆航，由于工业基础差距太远，加之日美轰炸机在开战之初的投弹高度接近，陆航怎么也想不到几年不见美机的投弹高度竟然升到了 8,000 米。
安装两门 20mm 斜射炮的 Ki-45，用于防空作战
日本航空部队在中国战场也取得了面对敌方地面火力，必须提高投弹高度，方能保证精度的战训。但是碍于大型飞机各项技术的落后，日本主力的双发轰炸机如九七式重爆、一式陆攻等升限不过 8,000 米左右，1941 年的中岛 G5N“深山”四发重型轰炸机的升限更是不足 7,500 米，因此日本陆军能够设想的投弹高度远达不到 的 8,000~10,000 米的水平，当然这不单单是由于航空技术有差距，在瞄准控制装备方面美日的差距也起了很大作用。