W listopadzie 1940 projekt otrzymał oficjalną zgodę Armii i został wskrzeszony pod oznaczeniem Ki-64, według wymagań dowództwa Armii samolot miał osiągać prędkość przynajmniej 700 km/h na wysokości 5000 metrów i być w stanie wspiąć się na tę wysokość w co najwyżej pięć minut.
Współpracując z inżynierami z fabryki silników w Akashi, Takeo Doi zdecydował się użyć do napędu nowego samolotu silnika Kawasaki Ha-201, który faktycznie składał się z dwóch, 12-cylindrowych, chłodzonych wodą silników Kawasaki Ha-20.
Opis konstrukcji Kawasaki Ki-64 był jednomiejscowym, jednosilnikowym dolnopłatem o konstrukcji całkowicie metalowej. Samolot miał klasyczne podwozie z kołem ogonowym, podwozie główne było wciągane w locie. Kabina pilota była zamknięta.
Napęd stanowiły dwa, 12-cylindrowe, chłodzone wodą silniki Kawasaki Ha-20 pracujące jako jedna jednostka napędowa o łącznej mocy 2350 KM na wysokości morza (2200 KM na wysokości 3900 m n.p.m.), silnik napędzał dwa trzypłatowe śmigła w układzie przeciwbieżnym. Oba silniki znajdowały się w centralnej części kadłuba, jeden silnik znajdował się przed kabiną pilota, a drugi silnik był położony za kokpitem.