Το Ki-87 αναπτύχθηκε γιανα αναχαιτίσει τα βαρέα Αμερικανικά βομβαρδιστικάB-29 Superfortress, τα οποία πραγματοποιούσαν καταστροφικές επιθέσεις στην μητροπολιτική Ιαπωνία στα 1944-45. Το σχέδιο της Nakajima ήταν προϊόν προγενέστερης έρευνας που είχε διεξαγάγει αυτή η εταιρεία από κοινού μετο Τεχνικό Τμήμα του Αρχηγείου τουΙαπωνικού Αυτοκρατορικού Στρατού πάνω σε αστεροειδή κινητήρα με υπερσυμπιεστή (τούρμπο).[1]Οι εργασίες πάνω σε αυτό τον κινητήρα είχαν ξεκινήσει το 1942, δηλαδή πολύ πριν από τις επιθέσεις των B-29.[1] Αποτέλεσμα των εργασιών αυτών ήταν τοTachikawa Ki-94-I, ενώ το Ki-87 αναπτύχθηκε ως εφεδρική πρόταση γιατην περίπτωση πουτο Ki-94 αποτύγχανε.[2][3]
Η Nakajima ξεκίνησε την κατασκευή τριών πρωτοτύπων τον Ιούλιο του 1943, με στόχο να ολοκληρωθούν στο διάστημα Νοεμβρίου 1944 - Ιανουαρίου 1945.[3]Θα ακολουθούσαν επτά αεροσκάφη προπαραγωγής μέχρι τον Απρίλιο του 1945.[3]Το Τεχνικό Τμήμα του Αρχηγείου επέμεινε στην τοποθέτηση του υπερσυμπιεστή στο πίσω μέρος της ατράκτου, διάταξη πουθα παρέμενε από το έκτο πρωτότυπο και μετά.[4][5]Ο οπλισμός του αεροσκάφους αποτελούνταν από πυροβόλα στις πτέρυγες καιτο σύστημα προσγείωσης ήταν αναδιπλώνονταν με κατάλληλο τρόπο ώστε να επιτρέπει την αποθήκευση των πυρομαχικών των πυροβόλων.[1][6]
Υπήρξαν σημαντικές καθυστερήσεις στο πρόγραμμα, κυρίως εξαιτίας προβλημάτων στον υπερσυμπιεστή καιστο ηλεκτροκίνητο σύστημα προσγείωσης, με συνέπεια το αρχικό πρωτότυπο να ολοκληρωθεί μόλις τον Φεβρουάριο του 1945.[6][7]Το Ki-87 πραγματοποίησε την παρθενική του πτήση τον Απρίλιο, αλλά συνολικά ολοκληρώθηκαν μόνο πέντε πτήσεις.[6][7] Σχεδιάζονταν η κατασκευή 500 αεροσκαφών, όμως μέχρι το τέλος του πολέμου δεν ολοκληρώθηκαν άλλα αεροσκάφη εκτός από το αρχικό πρωτότυπο.
Το Ki-87-II θα ήταν μια έκδοση με κινητήρα Nakajima Ha217 (Ha-46) των 3.000 hp καιτον υπερσυμπιεστή στην ίδια θέση μετο Αμερικανικό P-47 Thunderbolt. Δεν κατασκευάστηκε κανένα μαχητικό αυτής της έκδοσης.
