Трапециевидное в плане крыло с закругленными законцовками имело двухлонжеронную конструкцию. В технологическом отношении оно делилось на три части: центроплан (размах 16 м, угол поперечного V 5°) и две внешние части консолей (размах по 11 м, угол поперечного V 4°). Размах крыла был на 2 м меньше, чем у Н6К2, уменьшилась и его площадь (на 10 кв. м). Удлинение крыла составило 9 — этот параметр признали оптимальным с точки зрения одновременного обеспечения максимальной скорости и большой дальности полета.
Механизация крыла состояла из двухсекционных элеронов размахом 7316 мм и двухсекционных закрылков размахом 9190 мм. Специально для нового гидросамолета конструкторы «Каваниси» разработали оригинальную схему щелевых закрылков, на нижней поверхности которых у задней кромки размещались вспомогательные закрылки типа «крокодил». Они выпускались автоматически, при отклонении основных закрылков, значительно увеличивая подъемную силу. Это позволило ограничить посадочную скорость гидросамолета 130 км/ч, несмотря на значительно большую, чем у Н6К2 нагрузку на крыло, превышавшую 150 кг/кв. см.
Вторым компонентом, призванным, наряду с аэродинамикой, обеспечить новому гидроплану высокие летные характеристики, являлась силовая установка. Для неё выбрали самые мощные выпускавшиеся в то время серийно моторы — 14-цилиндровые двухрядные радиальные двигатели воздушного охлаждения «Мицубиси» МК4А «Касей» 11. Такой мотор, снабженный одноступенчатым двухскоростным нагнетателем, развивал взлетную мощность 1530 л.с. и продолжительную 1480 л.с. на высоте 2200 м и 1380 л.с. — на 4100 м. Воздушные винты — четырехлопастные изменяемого шага типа «Гамильтон Стандарт» диаметром 3,90 м. Они выпускались фирмой «Сумитомо» по американской лицензии.
Для достижения требуемой дальности полета на самолете разместили солидный запас топлива — 17 080 л, или около 12 тонн, что составляло примерно 40% максимальной взлетной массы машины. Бензин находился в шести топливных баках на нижней палубе фюзеляжа (общая емкость 10 660 л) и восьми небольших баках в крыле, между лонжеронами (6420 л). Такое большое число баков должно было уменьшить вероятность полной потери топлива при повреждении одного из них. Крыльевые баки первоначально были незащищены, фюзеляжные снабжались углекислотной противопожарной системой и развитой системой вентиляции, препятствовавшей накоплению паров бензина в нижней части фюзеляжа.
Фюзеляж-лодка выполнен по двухреданной схеме. Для обеспечения устойчивости на воде под крылом имеется два стабилизирующих поплавка. Каждый из них крепится на двух l-образных подкосах, дополнительно усиленных проволочными расчалками. Для выкатывания на слип и перемещения по суше имелось съемное перекатное шасси, состоящее из трех двухколесных тележек: две крепились по бокам фюзеляжа, а третья — под его хвостовой частью.