El prototipo estaba propulsado por cuatro motores radiales de 9 cilindros con hélices tripala Nakajima Hikari de 820 hp colocados en línea en la sección central del ala.

Este prototipo realizó su primer vuelo el 14 de julio de 1936, y en las primeras evaluaciones se comprobó que necesitaba ciertas modificaciones en el casco para mejorar sus prestaciones en el agua.

El "Mavis" estaba artillado con cuatro Tipo 92 (en una torreta delantera, en dos cabinas acristaladas de burbuja en los costados del casco y en una posición dorsal descubierta) y un cañón Cañón automático Tipo 99 20 mm en la torreta de cola En 1938, el Kawanishi H6K1 dotado con motores Kinsei 43 con una potencia de 1.000 hp, tuvo su primer despliegue operacional interviniendo en la segunda guerra sino-japonesa donde efectuaron labores de reconocimiento, patrulla, bombardeo y transporte.

[1]​ En 1938, unas 18 unidades fueron usadas en transporte civil de lujo por la aerolínea Dai Nippon Koku K.K.

En diciembre de 1941, el Kawanishi H6K4 tipo 97 era el único hidrocanoa de largo alcance con que contaba la armada japonesa (66 unidades) al momento en que entró en guerra con Estados Unidos.