El Ki 102 debía construirse en tres versiones principales: caza, asaltante y caza nocturno, pero en la práctica sólo se produjeron las dos primeras variantes y la segunda fue la que se construyó en mayor número.
El Ki 102 fue el sucesor del Toryu, y se denominó Randy en el código de reconocimiento de los Aliados; el avión tenía buenas características de vuelo y, sobre todo, armamento pesado, sólo que la situación en Japón al final de la guerra impidió que el 102 demostrara todo su potencial.
El Kawasaki Ki 102 era un monoplano bimotor de ala baja, con tren de aterrizaje retráctil y motores refrigerados por aire.
Principales variantes del Kawasaki Ki-102
- Ki-102: prototipo, se construyeron tres ejemplares en total
- Ki-102 Ko (Ki-102a): externamente similar al Ki-102b pero equipado con motores turboalimentados que aseguraban una mayor potencia a gran altura, el cañón de 57 mm fue sustituido por uno de 37 mm y se eliminó la ametralladora trasera de 12,7 mm; se construyeron 26
- Ki-102 Otsu (Ki-102b): versión de ataque a tierra, idéntica al prototipo con la excepción de una modificación en la rueda de cola; se construyeron un total de 207
- Ki-102 Hei (Ki-102c): versión de caza nocturno caracterizada por un fuselaje y unas alas alargadas. El radar estaba alojado en una estructura de plexiglás y el armamento consistía en dos cañones de 20 mm en el fuselaje colocados para disparar hacia arriba y hacia delante, los cañones de 20 mm en posición ventral fueron sustituidos por un arma única de 30 mm; se construyeron 2
- Ki-108: prototipo de una versión especializada en la caza a gran altura con cabina presurizada; se construyeron dos ejemplares, derivados del Ki-102b pero con la introducción de mejoras estructurales del Ki-102c
- Ki-108 Kai: versión mejorada del Ki-108 con fuselaje ampliado y alas más grandes; se construyeron 2
