Uzbrojenie obronne stanowiły obsługiwane przez radiooperatora/strzelca dwa pojedyncze karabiny maszynowe typu 89 kalibru 7,7 mm w dolnych i grzbietowych stanowiskach strzeleckich, pilot obsługiwał dwa nieruchome, strzelające do przodu karabiny maszynowe typu Ho-103 kalibru 12,7 mm. Samolot normalnie miał przenosić ładunek bombowy o masie 300 kg i być w stanie unieść ładunek maksymalny do masy 500 kg.
Prędkość maksymalna na wysokości 5600 m wynosiła 533 km/h, pułap operacyjny wynosił 5000 m, a zasięg 2000 km.
Historia Pierwszy prototyp, Ki-66-Ia, ukończono w październiku 1942, ale jego osiągi zostały ocenione na niewystarczające, jako niewiele lepsze od będącego już w produkcji Ki-48-II, niemniej dane zebrane w lotach testowych z nowymi hamulcami aerodynamicznymi zostały użyte w produkcji Ki-48 w wersji bombowca nurkującego.
Wyprodukowano kilka wersji Ki-66 z różnymi silnikami: Ki-66-Ib, silniki Nakajima Ha-315-I o mocy 1360 KM, Ki-66-Ic, silniki Nakajima Ha-39 o mocy 2100 KM Ki-66-Id, silniki Nakajima Ha-45 o mocy 1900 KM.