90式坦克的研究和发展工作始于1974年，部件制造和试验工作始于1977年。当时暂称为tk-x坦克，意思是“试验中的坦克”。
日本坦克通常是以定型年代(第一生产年度)命名的。因曾预计新坦克在1988年或1989年定型，故相继又称tk-x坦克为88式和89式坦克。但是由于研制周期拖长，定型日期推迟到1990年，故又称之为90式坦克。 该坦克在1982～1984年度进行第一次整车试制时制造2辆样车，进行了技术试验。1986～1988年度进行了第二次整车试制，制造4辆样车，于1987～1988年进行技术试验，并计划在1989年度进行使用试验。先后两次整车试制共制造6辆样车。1987年夏天公开的样车是第二次整车试制的样车。预计新坦克在1990年定型，并立即投产，同年将生产30辆。该坦克将用于替换已经开始退役的61式坦克，还准备更新一部分74式坦克。投产后将首先装备日本北海道的坦克师。
该坦克的研制总经费约300亿日元，现估计其单价将达12.1亿日元(相当于850万美元)。原计划采购800余辆(与74式坦克总采购量相同)，但因价格昂贵，采购数量大致控制在400辆以下。
结构特点：
一、总体布置 90式坦克样车为传统的炮塔式坦克，车体和炮塔均用轧制钢板焊接而成。驾驶舱在车体左前方；车体中部是战斗舱，其上是炮塔；车体后部为动力传动舱。 炮塔内有2名乘员，车长位于火炮右侧，炮长位于左侧。驾驶舱上装有若干个潜望镜，其中也可装入红外夜视仪。
二、武器系统：
1.主要武器 该坦克样车装有1门联邦德国莱茵金属公司(rheinmetall gmbh)的120mm滑膛炮，日本现已决定特许生产这种火炮。该火炮的炮管长是口径的44倍，装有热护套、抽气装置和炮口校正装置，还装有反后坐装置。该炮射速为10～11发/min。 日本曾计划在新坦克上安装本国制造的120mm滑膛炮，该炮是用74式坦克上装备的l1a3式105mm线膛炮炮管扩孔制成的。样炮完成后，命中精度和侵彻力低，加之考虑到新坦克的主炮应与美国的m1a1坦克火炮通用，最后决定采用联邦德国莱茵金属公司的120mm滑膛炮并安装在第二次整车试制的样车上。
该炮配有自动装弹机，选择了称为带状弹舱的方式，它通过链带转动来带动放置在炮塔尾舱内的带式连接的炮弹来选择弹种，使炮尾和推弹机方向一致，装入炮弹。
2.炮弹 该炮发射联邦德国的尾翼稳定脱壳穿甲弹和多用途破甲弹，日本已决定特许生产这两种炮弹。 这两种弹都是整装式弹药，均为半可燃药筒，尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速大于1650m/s，直射距离1800m，破甲弹的初速大于1200m/s。 日本大锦工业公司制造的尾翼稳定脱壳穿甲弹和小松制作所(komatsu manufacturing company)制造的多用途破甲弹均因弹丸的破坏能力不足而未被采用。 该坦克的弹药基数约40发，炮尾弹仓约存放25发，车体前部右侧约存放15发。
3.火控系统 该坦克装有性能先进的火控系统，由观察瞄准装置、测距仪、弹道计算机、直接瞄准装置和指挥仪式瞄准装置构成。 车长有1个装在炮塔右侧上部指挥塔前方的独立稳定式360°回转的潜望式瞄准镜，为双目式l型，放大倍率10×，内装掺钕钇铝石榴石激光测距仪(测距范围可达5000m)；配有从炮长瞄准镜得到的目标数据监测装置，必要时可超越射击。 炮长潜望式瞄准镜装在炮塔上部左侧，为高低向独立稳定的单目周视潜望镜，放大倍率10×，内有热成像夜视装置和掺钕钇铝石榴石激光测距仪；还有1个辅助直接瞄准镜，为单目式l型，放大倍率12×，内装夜视显示装置。 该坦克的瞄准系统分为直接瞄准和指挥仪式瞄准两种方式。直接瞄准是按照常规的瞄准方法来捕捉目标，而指挥仪式瞄准系统可实现行进间射击。