コードネームは「Frank(フランク)」であった。生産性に優れた機体として1943年に完成、1944年に制式採用された。機体の設計は一式・二式とあまり変わり映えのしないものであったが、機体の軽量化を図るために操縦系統を意図的に重く設定した。このため、従来のような旋回を主体とする格闘戦が行いにくくなり、従来の機体に慣れ親しんだパイロットからは不評の声もあった。高高度での操縦性や速度・防弾の面では陸海軍の他の戦闘機を上回っており、陸軍は本機を「大東亜決戦機」として量産した。収蔵・展示されている。一型甲(キ84-I甲):対戦闘機戦重視の初期生産型。生産されたほとんどの機体はこの型。武装は翼内に一式(ホ103)12.7mm機関砲×2門、機首内に二式(ホ5)20mm機関砲×2門。一型乙(キ84-I乙):対爆撃機戦重視の武装強化型。乙型の機首機関砲を二式(ホ5)20mm機関砲×2門に変更し、4門とした。30mm機関砲×2門に変更した。操縦席後方に二式(ホ5)20mm機関砲×1門を斜め銃として追加装備した。二型(キ84-II):一部構造材に木材を使った機体。武装は乙、丙型に準ずる。三型(キ84-III):排気タービン付きのハ45ル発動機を装備した高高度型。