Генштаб Императорского флота прекрасно осознавал, что главную угрозу в будущей войне будет представлять американский Тихоокеанский флот. Руководствуясь принципом «предупреждён – значит, вооружён», японское военно-политическое руководство большое значение придавало осведомлённости о передвижениях вражеских кораблей и о состоянии флота противника в общем.
Но добыть подобную информацию было трудно – ведь Гавайские о-ва, где находилась главная база Тихоокеанского флота Пёрл-Харбор, были далеко за пределами радиуса действия японской авиации.
Разрабатывая требования к новому самолёту-разведчику, Ямамото не скромничал – от машины требовалась дальность полёта 4000 морских миль (7500 км)! Это должно было обеспечить возможность осуществлять полеты над Филиппинами и Гавайями. Но уже самые первые прикидки показали, что японская промышленность не сможет реализовать столь амбициозное задание, и Ямамото согласился на уменьшение дальности полета вдвое – до 2000 морских миль. Теперь её не хватало для того, чтобы вернуться из полета над Пёрл-Харбором, поэтому пришлось пойти на одноразовое применение самолёта. После пролета над Гавайями он должен был выйти в условленную точку океана и приводниться. Машина не была гидросамолётом, но должна была обладать некоторым запасом плавучести, позволяющим эвакуировать на борт специально выделенной подводной лодки экипаж и кассеты с фотоплёнкой. Подобное расточительство, неприемлемое в мирное время, считалось вполне допустимым в условиях назревания конфликта и, тем более, войны.
Конкретные очертания будущий самолёт начал обретать в 1933 г., когда Кайгун Коку Хомбу (Управление морской авиации) обратилось к фирме «Мицубиси» с предложением разработать морской разведчик большого радиуса действия. Выбор контрагента был неслучаен – «Мицубиси» с 1928 г. тесно сотрудничала с германской фирмой «Юнкере» и к 1933 г. освоила выпуск армейских двухмоторных бомбардировщиков Ки-1 и Ки-2, а также четырехмоторных Ки-20 (лицензионный вариант «Юнкерса» К51). Разработку первого в практике фирмы тяжёлого самолёта для флота поручили конструкторской бригаде, возглавляемой Суедо Хондзё. Машине присвоили фирменный индекс Ка-9 и флотское обозначение «Морской 8-Си опытный специальный самолёт-разведчик».
Характерными чертами Ка-9 стали чистые аэродинамические формы. Фюзеляж, лишенный бомбоотсека, отличался малой площадью поперечного сечения. Основные стойки шасси убирались в мотогондолы, прикрытое обтекателем хвостовое колесо было неубираемым. В качестве силовой установки выбрали V-образные моторы жидкостного охлаждения «Хиро» тип 91 модель 22, развивавшие мощность 750 л.с.
Не успел самолёт покинуть чертежные доски, как в проект пришлось внести изменения – военные сочли необходимым приспособить его для применения в качестве бомбардировщика. Поскольку места для бомбоотсека не было, пришлось пойти на введение наружных подфюзеляжных бомбодержателей. Кроме того, предусмотрели установку вооружения: двух пулемётов в верхней башне и носовой установке. В феврале 1934 г. обозначение самолёта изменилось на «Морской 8-Си опытный, средний бомбардировщик-торпедоносец», одновременно присвоив ему короткий индекс G1M1.
Прототип самолёта был готов к концу марта 1934 г., а 18 апреля машина впервые поднялась в воздух. Достигнутые в ходе испытаний параметры в основном соответствовали расчётным. В частности, дальность полета при запасе топлива 4200 л достигала 4400 км и существовала возможность увеличить её до 6050 км. Однако устойчивость и управляемость оставляли желать лучшего. Вскоре после начала испытаний Ка-9 был повреждён при вынужденной посадке. От серийного производства G1M1 в, конце концов, отказались, но Кайгун Коку Хомбу приняло концепцию Ка-9 в качестве исходного пункта для разработки нового ударного самолёта берегового базирования.