Opis konstrukcji Kokusai Ki-76 był dwumiejscowym, jednosilnikowym górnopłatem używanym jako samolot obserwacyjny, towarzyszący i patrolowy do zwalczania okrętów podwodnych. Załogę stanowił pilot i obserwator/strzelec siedzący w układzie tandem (jeden za drugim) w zamkniętej kabinie. Samolot miał podwozie klasyczne, stałe. Napęd stanowił dziewięcio-cylindrowy, chłodzony powietrzem silnik gwiazdowy typu Hitachi Ha-42 o mocy startowej 310 KM i mocy 280 KM na wysokości 2000 metrów. Rozpiętość skrzydeł wynosiła 15 metrów, długość samolotu wynosiła 9,56 metrów, a jego wysokość – 2,9 metrów. Powierzchnia nośna skrzydeł wynosiła 29,4 metry kwadratowe.
Użyte na skrzydłach klapy Fowlera były zsynchronizowane z poziomymi statecznikami o zmiennym kącie zaklinowania, takie rozwiązanie oferowało dodatkową siłę nośną.
Masa własna samolotu wynosiła 1110 kilogramów, a maksymalna masa startowa wynosiła 1620 kilogramów. Prędkość maksymalna maszyny wynosiła 178 km/h, pułap praktyczny 5630 metrów, a zasięg do 750 kilometrów. Uzbrojenie stanowił pojedynczy, ruchomy strzelający do tyłu karabin maszynowy Typ 89 kalibru 7,7 mm oraz, w wersji ZOP, dwie bomby głębinowe o masie 60 kilogramów każda.