Новое задание исходило из опыта работ Каваниси над своими проектами. Флот требовал повышенных летных характеристик от четырехмоторной летающей лодки, включая дальность полета до 4500 км при крейсерской скорости 220 км/ч - гораздо выше, чем у лета*- ющей лодки Сикорского S-42. Используя информацию, полученную во время визита своих представителей на английскую фирму «Шорт бразерз», конструкторы под руководством Йошио Хасигучи и Сизуо Кикахура спроектировали моноплан-парасоль с крылом, на перевернутых V-образных стойках и с подкосами от половины размаха крыла к корпусу лодки. Двигатели были выбраны 840-сильные Накадзима «Хикари»-2 - 9-цилиндровые, воздушного охлаждения. Лодка имела цельнометаллическую конструкцию. Двухреданный корпус лодки напоминал по конструкции лодки Шорта. Для
достижения заданной дальности полета конструкторы выбрали необычно большое удлинение крыла. Размах крыла в 40 м был больше, чем у любого другого японского самолета, и значительно больше, чем у американской летающей лодки того же класса Мартин-130, полетевшей через месяц после начала работ над «типом-S». Крыло имело трехлонжеронную конструкцию с гладкой обшивкой, идущей по гофру. Почти всю заднюю кромку крыла занимали элероны и щелевые закрылки. В крыле было шесть топливных баков. Кроме того в корпусе лодки под крылом был так называемый «топливный отсек». Первый полет опытного самолета состоялся 14 июля 1936 г под управлением Кацуйи Кондо.
Сразу после первого полета передний редан был сдвинут назад на 50 см, чтобы улучшить поведение самолета на воде. Заводские испытания проходили очень быстро, и 25 июля 1936 г самолет был уже передан флоту. Испытания выявили, что Н6К1 полностью удовлетворяет заданию, хотя ему явно не хватает мощности моторов. Поведение на воде было на редкость хорошим, лодка была устойчива на курсе и не давала больших брызг. Оборонительное вооружение состояло из трех 7,7-мм пулеметов «тип 92» на подвижных установках в носу, в верхней башне с механическим приводом (первая такая башня на японском самолете) и в хвостовой установке. Бомбовая нагрузка могла состоять из двух 800-кг торпед или до 1000 кг бомб, подвешиваемых под подкосами крыла. В 1937 г были готовы еще две лодки, а четвертая - в начале 1938 г. Первоначально эти три лодки были оснащены четырьмя двигателями «Хикари»-2 и отличались от первого самолета увеличенным размахом элеронов, увеличенным по площади килем и новой верхней башней.
Сразу после окончания войсковых испытаний первый, третий и четвертый опытные самолеты были переоснащены на 1000-сильные двигатели Мицубиси «Кинсей»-43 - 14-цилиндровые, воздушного охлаждения. В январе 1938 г эти самолеты были приняты на вооружение японского флота под обозначением «летающая лодка морской тип 97 модель 1» (Н6К1). Одновременно был размещен заказ на серийное производство самолета под обозначением Н6К2 «модель 2» (в апреле 1940 г было дано полное обозначение «летающая лодка морской тип 97 модель 11»). Новая модель Н6К2 отличалась от предшественников только составом оборудования. Всего было выпущено 10 самолетов данной модификации. Два из них - седьмой и восьмой - были переоборудованы в транспортные самолеты, а после завершения производства всей партии были выпущены еще два чисто транспортных самолета Н6КЗ. Такие машины требовались для перевозки официальных лиц и пассажиров, но необходимость в дальнем разведчике была более настоятельной, поэтому в серию был запущен последний под обозначением Н6К4.