コードネームは"Jill(ジル)"。開発を指示したのが始まり。要求された性能は「最高速度463km/h、航続距離は攻撃状態で3,330km」という、九七式艦攻に比べると過酷といってもいいものだった。このため、勢い機体が大型するのを承知で1,800馬力の護一一型を採用し、少しでも地上姿勢の全長を短くするために垂直尾翼を前傾させている。燃料タンクの容量を増加させる目的からセミインテグラルタンクを採用するなど各所に工夫を設けている。試作機のテストの結果から、エンジンのトルクが大きいことが分かったので垂直尾翼の取り付け角度を機軸から二度十分寄せるといった改修も行われている。試作機は昭和17年(1942年)2月に完成し、昭和18年(1943年)8月に「天山一一型」として制式採用となった。スペック自体は世界最高レベルだったが、レーダーや近接信管といった米海軍の防空能力の向上や、搭乗員の練度の低下も重なり、相当な損害を出した。現存する機体としては、一二型がスミソニアン航空博物館?の保管施設において分解状態で保管されている。日本では愛媛県の紫電改展示館(馬瀬山公園内)にプロペラが保存されている。天山一一型(B6N1):「護」一一型(公称1,750hp)発動機搭載型。(試作機込みで133機製造)生産1〜70号機にのみ7.7mm固定機銃を左主翼内に搭載している。(機上電探)を装備した型。後上方旋回機銃を13mm機銃に、後下方旋回機銃を7.92mm機銃に換装している。天山一三型(B6N3):発動機を「火星」二五丙型に換装し、カウル・風防を再設計した型。