Zamówienie na ten samolot pokładowy złożono w 1935 roku. Opracowywana konstrukcja zastąpiła używane wcześniej w marynarce japońskiej pokładowe samoloty bombowe, budowane w układzie dwupłata. Projekt otrzymał nazwę Typ K.
Prototyp samolotu, oblatany w styczniu 1937 roku, nosił skrócone oznaczenie B5N1. Zamontowano w nim hydrauliczny mechanizm składania końcówek płata. Sprawiał on jednak problemy i zrezygnowano z niego na rzecz mechanizmu ręcznego.
Pierwsze samoloty seryjne, pod nazwą Samolot Pokładowy Torpedowo-Bombowy Wzór 98 Model 11, wysłano do Chin, gdzie sprawdzano ich przydatność w warunkach bojowych. Wstępnie zalecono mocniejszy silnik. W grudniu 1939 zaakceptowano do produkcji wersję B5N2 Model 12 z nowym silnikiem Nakajima Sakae o mniejszej średnicy i większej mocy, co pozwoliło na polepszenie osiągów, a węższa obudowa silnika poprawiła właściwości aerodynamiczne i widoczność z kabiny pilota. Samoloty tej wersji produkowano od lutego 1940, ponadto część samolotów B5N1 przebudowano do nowej wersji.