Первый боевой опыт войны на Тихом океане заставил японский флот рассмотреть альтернативу использования обычных палубных бомбардировщиков в качестве импровизированных разведчиков, так как они не удовлетворяли военных ни по дальности полета, ни по скорости. Весной 1942 года морской штаб выдал Nakajima задание 17-Shi на трехместному палубному разведчику. Скорость при этом требовалась 650 км/час, время подъема на высоту 6000 м – 8 мин, нормальная дальность полета – 2800 км, максимальная – 4600 км. Посадочная скорость при этом ограничивалась 130 км/час.
Чтобы выполнить такие высокие требования, конструкторы нового самолета Ясио Фукуда и Йосизо Ямамото обратили особое внимание на снижение воздушного сопротивления. При этом планировалось разместить два 1000-сильных двигателя воздушного охлаждения в фюзеляже с работой через удлиненные валы на два винта, установленных на передней кромке крыльев. Hо появление 18-цилиндровой двойной «звезды» Nakajima «Homare» сравнительного небольшого диаметра сделало возможным создать самолет с традиционной силовой установкой, избежав возможные проблемы с такой сложной системой передачи. Сечение фюзеляжа было сведено к минимуму так, что даже маслорадиатор был вынесен из под капота наружу. Чтобы уместиться в габариты авианосных подъемников, киль самолета был наклонен вперед. Hесмотря на относительно небольшое сечение, выбранный ламинарный профиль позволил таки разместить в крыле четыре протестированных и два непротектированных бака общей емкостью 1360 л. Чтобы при большой нагрузке на крыло снизить посадочную скорость до 130 км/час, были использованы комбинированные закрылки Фаулера и щелевые закрылки и предкрылки. Экипаж размещался в общей кабине под удлиненным фонарем. В нижней части фюзеляжа и в его бортах были сделаны окна для наблюдения и установки фотооборудования. Оборонительное вооружение состояло из одного 7,7-мм пулемета «тип 1» в задней части кабины.
Первый опытный образец C6N1 с 1820-сильным двигателем Nakajima NK9B «Homare» был готов с месячным отставанием от плана в марте 1943 года. Первый полет состоялся 15.05.1943. При этом новый разведчик показал хорошую управляемость, но двигатель «Homare» оказался ненадежным. К тому же мощность двигателя с высотой резко падала. В результате C6N1 так и не смог достигнуть заданной скорости, развив около 638 км/час. Всего с марта 1943 года по апрель 1944 года было поставлено 19 опытных и предсерийных самолетов. Hекоторые из них были оснащены более мощным двигателем NK9H «Homare-21» с трехлопастным винтом-автоматом, вместо четырехлопастного на других машинах. Самолеты с двигателем «Homare-21» отличались более коротким маслорадиатором.
Даже не выполнив требования задания, новый разведчик значительно превосходил по скорости и дальности полета использовавшийся на флоте разведывательный вариант пикировщика D4Y2-C. Весной 1944 года C6N1 с двигателем «Homare-21» был принят для производства под обозначением «палубный разведчик «Saiun» («разноцветное облако») модель 11».
Впервые C6N1 были использованы в сражении у Марианских островов. Благодаря большой дальности полета, которая с дополнительным 730-л подфюзеляжным баком достигала 5600 км, и высокой скорости, сравнимой со скоростью американского истребителя F6F-5 «Hellcat», новый разведчик был способен вести эффективном наблюдение за кораблями союзников, успешно избегая перехвата.
Вскоре после боевого дебюта «Saiun» на заводе Nakajima в Коизуми была выпущена новая модификация C6N1-B «Saiun» «модель 21» – торпедоносец, сохранивший возможность использования в качестве разведчика. Торпеда подвешивалась под фюзеляжем ближе к правому борту. Планировалось также установить синхронные пулеметы. Hо в связи с потерей практически всех авианосцев надобность в таком самолете отпала. Зато возникла необходимость в ночных истребителях для обороны метрополии от налетов В-29. Hочной истребитель C6N1-S с экипажем из двух человек был вооружен парой 20-мм пушек, установленных в фюзеляже под углом к горизонту. Благодаря сокращению экипажа, снятию части оборудования и оборонительного пулемета удалось сохранить при этом высокие летные данные самолета. «Saiun» стал самым скоростным японским ночным истребителем, но эффективность его применения ограничивалась отсутствием поискового локатора. Реально было оборудовано только несколько таких истребителей.
Для поднятия высотных характеристик «Saiun» на Nakajima был выпущен опытный C6N2 с двигателем NK9K-L «Homare-24», оснащенным турбокомпрессором. Hо проблемы с турбокомпрессором, характерные для всех подобных японских самолетов, задержали испытания C6N2 до конца войны. Планировалось также запустить в серию ночной истребитель C6N3 «Saiun-KAI-1» с тем же двигателем «Homare-24». До конца войны проектировались еще три модификаций: C6N4 «Saiun-KAI-2» под двигатель Mitsubishi МК9А, C6N5 «Saiun-KAI-3» и цельнодеревянный C6N6 «Saiun-KAI-4». Всего было выпущено 463 самолета «Saiun».
«Saiun» стал последним сбитым во второй мировой войне самолетом, когда 15.08.1945 в 5:40 утра – за 5 минут до конца войны капитан-лейтенант Рейди перехватил C6N1.