Небольшое количество новых бомбардировщиков поступило в летную школу в Кагамихаре и испытательный центр в Тачикаве. В декабре 1928 г. первые самолеты «тип 87» принял 7-й хико рентай - в его тяжелых тютаях такие машины пришли на смену бипланам «Тей 2». Новым самолетам не удалось заслужить любовь экипажей. Даже с неполной бомбовой нагрузкой они были очень медлительными и плохо реагировали на рули. Максимальная загрузка в 1000 кг на практике применялась очень редко - на практике она ограничивалась 600 кг (6 бомб по 100 кг). Не прибавил популярности новой машине и трагический случай, имевший место в августе 1929 г. в Тачикаве, когда один из бомбардировщиков буквально развалился в воздухе, похоронив под своими обломками весь экипаж. Причиной катастрофы признали недостаточную прочность конструкции. С другой стороны, «тип 87» стал первым японским цельнометаллическим самолетом. Его производство и эксплуатация принесли фирме «Кавасаки» и армейской авиации Японии неоценимый опыт.
Крещение огнем тяжелые бомбардировщики «тип 87» прошли в Манчжурии в 1931 г., во время т.н. «мукденского инцидента». В конце года в столицу Манчжурии Мукден (ныне Шеньян) прибыл один тютай, вооруженный такими самолетами. Тяжелые бомбардировщики применялись не только для ударов по объектам в тылу противника, но и для бомбардировки позиций китайских войск. В общей сложности японская авиация в ходе боев сбросила на врага 80 тонн бомб.
После окончания в феврале 1932 г. боевых действий тяжелый тютай остался в Манчжурии, войдя в состав «Канто Гунн Хикотай» - Авиагруппы Квантунской армии. В августе 1932 г. его, вместе с тютаем легких бомбардировщиков «тип 87», свели в 12-й (бомбардировочный) хико дайтай (авиационный батальон). Однако уже в 1934 г. начался вывод тяжелых бомбардировщиков «тип 87» из строевых частей, как в метрополии, так и в Манчжурии. На смену им пришли новые двухмоторные тяжелые бомбардировщики «Мицубиси» «тип 93» (Ки-1).
Вскоре после принятия на вооружение тяжелого бомбардировщика «тип 87», Рикугун Коку Хонбу (главное бюро армейской авиации - так называлось Рикугун Кокубу с мая 1925 г.) занялось поиском более мощных бомбардировщиков. Согласно замыслам японских штабистов, такие самолеты должны были иметь возможность с о. Формоза (Тайвань) нанести удар по американской крепости Коррегидор, охранявшей вход в Манильскую бухту (Филиппины). Внимание японских специалистов привлек спроектированный в Германии пассажирский лайнер «Юнкере» G38 - один из крупнейших для своего времени сухопутных самолетов. По указанию штаба императорской армии фирма «Мицубиси» в сентябре 1928 г. подписала с «Юнкерсом» соглашение, предусматривавшее разработку проекта тяжелого бомбардировщика на базе пассажирской машины G38 и налаживание его лицензионного выпуска в Японии. Интересно, что к тому времени G38 существовал только в чертежах и заготовках - испытания его начались лишь в ноябре 1929 г.
В конце 1928 г. в Германию прибыла группа японских инженеров во главе с главным конструктором самолетостроительного отделения концерна «Мицубиси» Нобусиро Накатой. Они приняли деятельное участие в проектировании бомбардировочного варианта, получившего «юнкерсовский» индекс К51. Самолет представлял собой огромный по тем временам свободнонесущий среднеплан с работающей обшивкой из гофрированного дюраля. Крыло имело размах 44 м и площадь 294 кв. м - почти вдвое большую, чем площадь крыла подобного размах, примененного на американском бомбардировщике В-29 «Суперфортресс». Большая толщина профиля крыла позволила обойтись без обычных мотогондол, разместив четыре 12-цилиндровых мотора «Юнкере» L88 в крыле. Посредством длинных валов они приводили во вращение деревянные четырехлопастные винты фиксированного шага. Шасси К51 состояло из двух основных двухколесных тележек (с тандемным расположением колес) и хвостового колеса - таким образом, он стал первым японским самолетом с хвостовым колесом вместо привычного костыля. Горизонтальное оперение - бипланное, вертикальное - трехкилевое.