Ki-44-Ia był wyposażony tak jak prototyp w dwa karabiny 7,7 mm i dwa 12,7 mm. Wersję Ib uzbrojono w cztery karabiny maszynowe kalibru 12,7 mm i przeniesiono w niej chłodnicę oleju na spód osłony silnika. Wersja Ic miała takie samo uzbrojenie jak Ib, ale zmodyfikowane podwozie główne.
Pierwszy raz myśliwiec Shoki został dostrzeżony przez aliantów w Chinach. Nazwa kodowa Tojo, odbiegająca od standardowo nadawanych myśliwcom imion męskich, upowszechniła się szybko i już nie została zmieniona.
Łącznie do momentu przestawienia produkcji na wyposażoną w mocniejszy silnik wersję Ki-44-II w październiku 1942 roku wyprodukowano tylko 40 egzemplarzy Ki-44-I wszystkich odmian.
Ki-44-II Ki-44-I okazał się najszybszym myśliwcem japońskim tamtych czasów, chociaż nie był w stanie przechwycić również japońskiego samolotu rozpoznawczego Mitsubishi Ki-46. W celu poprawienia jego parametrów niezwłocznie rozpoczęto prace nad szybszą i charakteryzującą się jeszcze większą prędkością wznoszenia wersją Model 2, inaczej Ki-44-II.
Ki-44-II był napędzany silnikiem gwiazdowym Nakajima Ha-109 o mocy 1520 KM i tej samej średnicy co poprzednio używany Ha-41, więc przystosowanie go do zabudowy wymagało tylko minimalnych zmian konstrukcyjnych.