作为航空新秀的日本，在重型轰炸机领域非常吃力，由水上飞机改进而来的八七式轰炸机和由客机改进而来的九二式轰炸机都算不上成功，日本陆航再也坐不住了，1932年要求三菱抓紧时间再研制一款新型轰炸机取代八七式。
九三式重型轰炸机，典型的波纹铝时代的外形
30年代初的三菱重工在航空工业领域比20年代末强不了多少，20年代末搞不出来的东西，这个时候依然搞不出来，因此还要走引进、仿制、消化、吸收的路子。不过这一次，三菱变得聪明了，不再选择那些乱七八糟的原型机了，而是直接选择了一款真正的轰炸机来仿制，原型机依然来自德国容克斯公司，型号为K37，这是一款双发轻型轰炸机。
九三式重型轰炸机
三菱于1933年（昭和8年）3月完成了第一架原型机。该机采用的是当时最流行的波纹铝蒙皮，下单翼，固定式起落架，原计划配备700马力的三菱B-1（也就是后来的ハ2-II），然而当时三菱发动机的尿性，延期是必然的，因此又不得不使用从英国进口的罗罗发动机。该机全长14.8米，翼展26.5米，机高4.92米，最大起飞重量8.1吨，最大飞行速度220公里/小时，航程 1250公里，升限5000米。作为轰炸机，该机可挂载1.5吨炸弹。自卫武器为89式机枪4挺。
改进后的九三式重型轰炸机
这些数据看着也没问题，飞行测试中虽然有些问题，但是鉴于陆航太需要新式轰炸机了，因此当年11月就定型了，有趣的是，K37属于轻轰，不过三菱在此基础上开发了两款轰炸机，一个为轻轰，一个为重轰，外形差不多，最明显的差别在于发动机，轻轰适合用气冷发动机，重轰采用水冷发动机。该机服役后，很多问题逐步显现出来。例如故障率高，尤其是三菱的发动机技术不过关，漏冷却液、漏油等问题不断，甚至作为一个双发飞机，不能实现紧急情况下单发飞行，速度慢，机动性差，而且外观非常难看。飞行员们并不喜欢它。
三菱又对飞机进行大改进，主要集中在提高发动机可靠性，驾驶舱、起落架的减阻等方面，外形稍稍好看一些，性能方面也有所提高，定型后成为九三式重爆击机二型，但是没有从根本上解决问题，部队口碑依然不好，只不过勉强使用罢了。该机共生产了219架。
改进后的九三式重型轰炸机
该机1934年春正式服役，1937年7月26日就飞往中国对我抗日军民进行轰炸，也犯下了滔天罪行。不过和海军的96式陆攻相比，该机性能过于落后，陆航自己都看不下去了，迫切需要更新式的重型轰炸机。
飞行中的九三式重型轰炸机
1936年，日本陆航已经获得了新式的九七式轰炸机，但是由于该机生产和装备都需要时间，远水解不了近渴，因此日本陆航最终决定直接进口，最初选择进口德国的He111，不过当时德国还在调停中日战争，也不想过早的得罪英美，因此拒绝了；日本又联系了意大利，从该国进口了菲亚特BR.20重型轰炸机。之后九三式轰炸机逐渐退居二线了。