Chiếc C6N có nguồn gốc từ một yêu cầu của Hải quân Đế quốc Nhật Bản vào năm 1942 về một kiểu máy bay trinh sát hoạt động trên tàu sân bay có tốc độ tối đa 350 hải lý/giờ (650 km/h) và tầm bay xa 2.500 hải lý (4.960 km).[1] Đề xuất ban đầu của hãng Nakajima, tên gọi N-50, là một máy bay hai động cơ công suất 1.000 mã lực bố trí dọc trong thân cung cấp động lực cho hai bộ cánh quạt ngoài cánh. Với sự phát triển của kiểu động cơ Nakajima Homare công suất 2.000 mã lực, kiểu cấu hình này bị hủy bỏ và Nakajima quay lại kiểu sắp xếp một động cơ truyền thống. Tuy nhiên, công suất của động cơ Homare tỏ ra thấp hơn so với dự kiến ban đầu, nên thiết kế phải được tối ưu hóa bù lại ở những khu vực khác. Kết quả là chiếc máy bay được thiết kế quanh một thân hình trụ dài và khá hẹp, đường kính chỉ đủ chứa động cơ. Đội bay ba người được bố trí ngồi dọc dưới một nóc buồng lái chung, trong khi các thiết bị cũng được bố trí tương tự dọc trong thân. Cấu hình cánh mỏng gắn thấp của C6N bố trí các thùng nhiên liệu bên trong và được trang bị cả cánh tà Fowler, cánh tà chia tách (split flap) và cánh tà phụ mép trước (leading edge slats) nhằm làm giảm tốc độ hạ cánh của máy bay để dễ dàng hoạt động trên tàu sân bay.[2] Giống như chiếc máy bay ném bom-ngư lôi B6N "Tenzan" của Nakajima trước đó, bánh lái đuôi chéo một góc hướng ra trước để được sắp xếp gọn trên sàn nâng máy bay của tàu sân bay.

Chuyến bay đầu tiên diễn ra vào ngày 15 tháng 5 năm 1943, và chiếc nguyên mẫu đạt được tốc độ 639 km/h.[3] Tính năng của kiểu động cơ Homare khá thất vọng, đặc biệt công suất khi bay ở cao độ lớn và một loạt 18 chiếc máy bay nguyên mẫu và máy bay tiền sản xuất khác được tiếp tục chế tạo cho đến khi Sauin cuối cùng được chấp thuận đưa vào sản xuất hàng loạt từ tháng 2 năm 1944.[4]