1943年初，日本有关部门就获得了美军正在开发一种优秀的超级轰炸机的情报，该轰炸机具有极大的航速，作战半径以及高度，美军一旦控制了马里亚纳群岛，也完全可能对日本全土构成威胁。
这种轰炸机就是著名的B-29超级空中堡垒式轰炸机，为了对付这种今后可能出现的威胁，日本兵器行政本部召开了数次的研究会，也就通过地面兵器，即高射炮，来击破B-29的可能性进行了探讨。由于B-29的飞行高度达到10,000米以上，当时日军最大的12公分高炮的初速是每秒853米，虽然其最大射高也有14,000米，但是，一般说来，高射炮的有效射高是其最大射高的80%，因此，如果要有效地对B-29进行防御，这样的高炮必须拥有20,000米以上地最大射高。
据弹道计算的主务坂口楯雄中佐(最终大佐)计算，如果口径为15公分，炮弹重量约50公斤，初速约为每秒930米时，才能够达到20,000米这个射高。由于当时已经有了三式12公分高炮的研制经验，所以，有关当局认为，只要将此炮进行放大，即可以在短期内将新型高射炮开发成功。
研制任务正式从1943年12月下达，完成目标是一年多一后的45年4月。
火炮开发主任为已经在12公分高炮的开发中，发挥了巨大作用的黑山技术大佐，设计制图员为陆军技师落合德太郎。由于这样的巨大火炮的制图作业十分庞大，因此，要在一年这一短时期完成的确是非常困难的。
1944年的4月，算是完成了制作草案，根据这个草案，首先订购了最费工时的炮身材料，炮身当时由大阪造兵厂和日本制钢所竞争制作。同时也委派了对于炮身细部、炮架、瞄准器、炮床各个部分的设计班，进行同时研制一旦这些主要部件的设计图完成以后，便可以立即下达给工厂进行制作。
