1935年日本海軍的96式艦載戰鬥機首飛成功，作為世界上首款全金屬單翼艦載戰鬥機，展現出了不俗的飛行性能，其最高速度可以在3200米高度上達到每小時450公里，爬升到3000米高度不超過3分35秒，這讓日本陸軍深受啓發。單翼機相比雙翼機有更小的阻力和重量，這已經成為戰鬥機未來發展方向。
海軍96式艦載戰鬥機研發成功給予日本陸軍極大啓發
加上日本的一線主力95式雙翼戰鬥機在中國戰場與中國空軍最新裝備的美製寇蒂斯霍克三型雙翼戰鬥機相比，在性能上不相上下，空戰中各有勝負，甚至還有被落後的霍克2戰鬥機擊落的記錄，因此日本陸軍提出需儘快研發一款性能優異的全金屬單翼戰鬥機。
日本陸軍提出新戰機為全金屬製造、擁有下單翼和固定起落架，最高速度要達到96式艦戰的水平即每小時450公里，爬升至5000米的高度不能超過6分鐘，武器配置為兩挺7.7mm機槍，此外日本陸軍還提出新機必須具備野戰條件下易於維護檢修性能。
為了爭奪日本陸軍的訂單，日本三大飛機制造公司中島、川崎、三菱都提出了自己的戰鬥機方案，分別是中島的ki-27、三菱的ki-33和川崎的ki-28。
由於三菱的ki-33的原型機是為海軍研製的，自己只能得到陸軍型，這讓陸海軍嚴重對立、一心要壓倒海軍的陸軍直接否決了三菱的方案。而中島公司自95式戰鬥機競標失敗後，決心一雪前恥全力以赴力爭中標，組建了以小山梯為核心的設計團隊，並大量吸收歐美最新飛機制造技術，製造出了ki-27原型機。
日本著名飛機設計師小山梯
該機採用當時世界上最先進的懸臂式下單翼設計，在戰鬥機最重要的發動機上，為了滿足陸軍提出的野戰條件下易於維護檢修要求，選擇了工作可靠的“壽”式星形空冷活塞發動機。
在機體結構上，小山梯團隊將機身和主翼設計為左右貫通的一體形式，即增強了機體強度，又省去了主翼與機體之間連接構件，還可以減輕機體重量。該設計後來被證實是一項極為成功的設計，不僅在後續的陸軍戰鬥機上延續，還被堀越二郎借鑑到零式戰鬥機的設計上。此外該機採用衍架開孔結構，機身重量極低。
97式戰鬥機三視圖
在機翼設計上，該機採用了直線前緣、略帶前掠角的後緣，將翼載降到了88公斤。在尾翼上，97式平尾採用氣動性較好的橢圓形，機尾採用了老式但可靠性較強的尾橇。
在座艙設計上，97式選擇了水泡型全封閉座艙蓋，即改善了飛行員工作條件，又保障了前後左右良好的視角。
1936年經過日本陸軍的反覆對比，擁有優異水平盤旋性能的中島ki-27贏得了日本陸軍的青睞，被定型為97式陸上戰鬥機。
在速度上，97式戰鬥機採用一台650馬力的壽41型空冷發動機，其最高速度可在5000米高度達到每小時450公里，與96式艦戰相當，但是與它在諾門罕的對手伊-16相比速度不佔優勢，在攔截蘇聯sb-2快速轟炸機時也往往由於速度不佔上風，攔截失利。
在格鬥能力上，97式戰鬥機由於擁有較輕的重量，其空重只有1110公斤，其翼載只有每平方米88公斤，遠遠低於歐美同類單翼戰鬥機水平，因此97式擁有較小的盤旋半徑和較大的盤旋角速度，甚至達到了當時單翼戰鬥機機動性的頂峯水平。據説試飛時飛過97式戰鬥機的飛行員都不可自拔式的愛上了97式隨心所欲的迴旋感。
在俯衝性能上，由於97式戰鬥機空重不大、速度平平、結構強度相比歐美飛機不足，因此其俯衝能力較差，在戰場上就出現過97式戰鬥機從俯衝改平時，機翼直接從機身上扯掉的現象。
在火力方面，97式戰鬥機配備了兩挺89式7.7mm機槍，火力羸弱，面對具有完善防護系統的戰鬥機乃至身披重甲的轟炸機，如果沒有命中關鍵部位，往往造不成什麼實質性傷害。此外97式戰鬥機前擋風玻璃中央還裝有當時極為流行的簡易型望遠鏡式瞄準具，可有效提升射擊精準度。
在防護方面，97式戰鬥機是嚴格貫徹輕機主義設計思路下的產物，機體輕、防禦差，嚴重缺乏保護飛行員的防彈鋼板和自封閉式油箱。
在航程方面，97式戰鬥機航程較小，續航里程只有800公里，比海軍的96式艦戰還要短400公里。
總的來説，97式戰鬥機是一架重量輕、水平機動能力超強、纏鬥能力極佳，但火力及防護較弱、航程較短的輕型全金屬單翼戰鬥機，達到了輕型戰鬥機水平機動的頂峯！
97式戰鬥機定型於1937年，時值抗日戰爭爆發，日本迅速將97式投入量產，截止到日本投降，97式戰鬥機及各種改進型累計生產了3386架。
97式戰鬥機首先被投入中國戰場，1938年3月參加了徐州空戰，面對中國空軍的裝備的3流老式雙翼機，日本不僅佔據戰機機動性優勢，而且還經常採取提前佔據高度設伏偷襲戰術，雖然中國空軍處於劣勢和被動局面，但仍憑藉嚴格的訓練，與日本戰機進行了慘烈的廝殺，最後不敵逐漸撤離中原戰場，退守後方基地。
伊-15雙翼機與97式戰鬥機纏鬥
1939年諾門罕戰役爆發後，作為二戰前日本陸軍主力一線戰鬥機，97式全程參與了諾門罕上空的較量。一開始蘇聯空軍投入不足，投入的多是老舊的伊-15雙翼戰鬥機、伊-153雙翼戰鬥機以及少量的伊-16-5型單翼戰鬥機，加之蘇聯飛行員訓練水平弱於日本，所以在諾門罕空戰初期，日本幾乎取得了壓倒性的優勢，並掌控了戰場制空權。
但隨着大量新式伊-16-10戰鬥機投入戰場，加上蘇聯調派了一批王牌飛行員參戰，蘇聯飛行員充分利用伊-16戰鬥機速度快、裝甲厚、火力猛的優勢，制定了高速俯衝、一直脱離的B&Z戰術，堅決避免與日本飛行員盤旋格鬥，再加上數量上的優勢，很快就扭轉了戰場局勢。
除了蘇聯戰術上的改變外，火力羸弱的97式戰鬥機無法對擁有防彈裝甲的蘇聯戰鬥機造成較大威脅，也是日本擊落蘇聯戰機數量逐漸減少的主要原因。
可以説97式戰鬥機利用強大的水平格鬥能力可以輕易的咬住雙翼戰鬥機的尾部，堪稱雙翼戰鬥機的最強殺手，但是在面對擁有較強垂直格鬥能力的歐美風格戰鬥機，日本戰鬥機戰術已經處於落後狀態，他們完全沒有意識到速度、爬升、俯衝等性能在二戰空戰中將發揮決定性作用。
總結
97式戰鬥機雖然是一款全金屬單翼結構的戰鬥機，但設計思路仍是按照雙翼機水平面內盤旋格鬥戰術為核心，在設計中重視盤旋性能、低翼載，犧牲了機身重量和防護，此外在火力上也較為羸弱，也是日本戰鬥機的通病。不過97式戰鬥機機身和主翼為左右貫通的一體式設計被證實是成功的設計，在日本陸軍後續戰鬥機得到了延續。
總體來説97式戰鬥機是一款重量輕、水平機動能力超強、纏鬥能力極佳的輕型戰鬥機，堪稱雙翼戰鬥機的最強殺手，也是二戰爆發前乃至二戰初期日本陸軍的主力戰鬥機。而且其極佳的格鬥性也深深影響了日本後續戰鬥機的設計，自此日本陸軍戰鬥機設計均以格鬥性為首要要求，在日本航空發展史上具有獨特意義。
參考資料：錯誤的開始-日本九七式戰鬥機