Опыт войны в Китае выдвинул требование обеспечения истребительного прикрытия для флотских бомбардировщиков G3M, действовавших в глубине территории противника. "Рейзен" был еще не готов, а некоторые офицеры флота утверждали, что G3M2 полностью отвечает требованиям флота, и G4M1 следует переделать в эскортный истребитель, заменив бомбовую нагрузку усиленным стрелковым вооружением. Они предполагали, что модифицированный самолет должен был обеспечить прикрытие G3M2 на всей его дальности полета. Соответственно Мицубиси получила указание переделать G4M1 в тяжелый дальний истребитель, получивший обозначение "эскортный истребитель морской тип 1" (G6M1). Самолет получил вооружение из одного 7,7-мм пулемета в носовой части, 20-мм пушки в хвостовой башне, еще одной такой пушки в нижней установке и одной пушки для стрельбы через боковые окна фюзеляжа. Для размещения вооружения и компенсации возросшего взлетного веса запас топлива был сокращен до 3640 л. Летные испытания показали, что G6M1 оказался слишком тяжелым, чтобы удерживать строй вместе с G3M2, после сброса последним бомб. В результате после выпуска Мицубиси 30 G6M1 производство было прекращено. Выпущенные самолеты были переделаны для подготовки экипажей, получив обозначение "большой учебный самолет морской тип 1" G6M1- К, а после переоборудования для транспортировки десантников - G6M1-L2.
Неудача с G6M1 в качестве эскортного истребителя и появление одномоторного истребителя А6М2 с достаточной дальностью полета убедили штаб флота начать серийное производство G4M1. Первые два предсерийных G4M1 были поставлены в январе 1941 г, а первый серийный "бомбардировщик морской тип 1 модель 11 " был поставлен в апреле того же года. Этот самолет практически не отличался от опытных. Получавший их первый авиакорпус уже через шесть недель использовал их в бою. G4M1 "модель 11" находился в производстве и в течение первых месяцев после вступления Японии в мировую войну, пока не стала очевидна уязвимость непротектированных топливных баков, а высоту полета следовало поднять, чтобы избежать поражения от легких средств ПВО. Для решения этих проблем G4M1 "модель 12" получил протекторы в виде листовой резины вокруг топливных баков в фюзеляже и под крыльевыми баками. Баки также наддувались отработанными газами выхлопа двигателей. Была повышена и высотность двигателей - новые МК4Е "Касей"- 15 теперь развивали 1280 л.с. на 6000 м по сравнению с 1340 л.с. на высоте 4000 м для двигателя "Касей"-11. Кроме того, боковые блистеры были заменены на сдвижные панели, выполненные заподлицо с обшивкой.