С начала боевой карьеры самолета проявился серьезный недостаток - будучи пораженным в непротектированный бак, его сразу охватывал огонь, и самолет взрывался. В результате в японских частях и среди истребителей союзников самолет все чаще назывался "Фитилем". Начиная с G4M1 "модель 12", и на всех моделях G4M2 предпринимались попытки использовать импровизированные протекторы баков. Но самолет все еще оставался очень уязвимым, а боевые потери - слишком большими. В ноябре 1942 г Киро Хоне и его конструкторы спроектировали новое крыло того же размаха и площади, но с одним лонжероном, что позволило поставить протсктированные баки, правда, уменьшенной с 6490 до 4490 л емкости. Снижение дальности полета было платой за лучшую боевую живучесть. Одновременно экипаж был прикрыт несколькими бронеплитами и была установлена новая башня. Чтобы сохранить центровку при установке башни, фюзеляж пришлось укоротить и использовать стабилизатор с увеличенной V-образностью. С двигателями МК4Т "Касей"-25 первый опытный самолет полетел в январе 1944 г, а в малую серию он пошел через десять месяцев под обозначением "бомбардировщик морской тип 1 модель 34" (G4M3), "модель 34а" должна была стать транспортным или противолодочным самолетом, но главной серийной моделью должен был стать G4M3 "модель 36". Последний самолет должен был получить двигатели МК4Т-В Ру "Кинсей"-25ЬРу с турбокомпрессорами. В этот вариант были переделаны третий и пятнадцатый G4M3 "модель 34". Проблемы с доводкой двигателей не позволили запустить самолет в серию до конца войны.
Бомбардировщик G4M на протяжении войны строился только на "Мицубиси", которая поставила 2446 самолетов этого типа: 2 опытных, 30 истребителей G6M1, 1200 G4M1, 1154 G4M2, включая 640 самолетов с завода в Нагойе и 514 с завода в Окаяме, 60 G4M3.
15 августа 1945 г 11 самолетов 701-го кокусай поднялись на выполнение последней боевой задачи морских бомбардировщиков Японии. Восходящее Солнце окончательно зашло - 19 августа 1945 г два G4M1 с зелеными крестами на фюзеляжах стартовали с делегацией генерал-лейтенанта Торасиро Кавабе для выработки условий капитуляции.
Японские морские бомбардировщики, всего за пять месяцев расширившие пределы империи до огромных размеров, в дальнейшем, сражаясь против превосходящих сил противника, часто напоминали о себе только ярким факелом, падающим в море, или яркой вспышкой взрыва. Не стоит отрицать, что для достижения максимальной дальности полета, японские инженеры были вынуждены отказаться от защиты экипажа и топливных баков. Но прозванный "Фитилем тип 1" бомбардировщик G4M был не такой уж легкой целью, как многие полагают. Американский пилот Марвин Новак, служивший в составе истребительной эскадрильи VF- 14, вспоминал: