일본은 74식 전차가 배치되기 시작한 시기인 1970년대 중반부터 74식의 뒤를 이을 차세대 전차의 연구개발을 시작하였다.차체의 제작은 1977년부터 이루어졌으며 1982년과 1987년 각각 2대의 시제차량이 완성되어 각종 테스트를 받았다.
시제차량의 최초 일반공개는 1987년에 이루어 졌으며 당초 88식이라는 이름으로 불리워 졌으나 제식화가 늦어져 최종적으로 90식이라는 정식명칭을 부여 받았다.
최초 생산은 제식화 연도인 1990년부터 이루어 졌으며 1992년부터 자위대에 인도되었다. 당시 90식 전차의 대당 가격은 약 11억엔으로 전세계에서 가장 비싼 3세대 전차가 되었다.
90식 전차의 주무장은 서방 표준이라 할 수 있는 120mm 활강포로 당초 90식 전차에 탑재될 주포는 일본제강소에서 개발하도록 계획되었으나 결국 독일 라인메탈사의 Rh-120이 탑재되었다.
주포의 변경에 대해선 여러 설이 있으나 아마도 일본의 기술부족으로 주포의 성능이 만족할 만한 수준에 도달하지 못 해서 일것으로 생각된다. 사용포탄은 APFSDS탄과 HEAT-MP탄으로 주포의 성능은 지극히 평범한 수준으로 생각된다.
APFSDS탄의 탄자는 텅스텐 합금으로 제조되었으며 포신수명은 약 700발로 포구조합장치의 위치가 포신상부에서 포신 측면으로 변경된 것을 제외한다면 오리지널 Rh-120과 외관상 성능상의 큰차이는 없다.
부무장은 주포와 동축으로 7.62mm 74식 차재기관총을 탑재하고 있으며 포탑상부에 12.7mm M2 중기관총을 탑재한다. 90식 전차는 프랑스의 르끌레르 전차에 탑재된 것과 흡사한 자동장전장치를 탑재하고 있다.
구조는 르끌레르의 그것과 거의 같으며 르끌레르와 마찬가지로 포탑후부에 탑재한다.포탑 후부의 자동장전장치에는 횡2열로 포탄이 탑재되어 있으며 공장의 컨베이어 밸트와 흡사한 밸트에 의해 포탄의 이동이 이루어 진다.포수가 탄종을 입력하면 선택된 탄종의 포탄이 약실후부에 정지하며 장전용 암(arm)이 이를 약실내로 집어넣는다.자동장전장치에 탑재된 포탄의 수는 16발로 약실내에 장전된 한발을 포함하면 90식의 즉시사용탄은 총 17발이다.40발의 총 탑재 포탄중 즉시사용탄을 제외한 나머지 포탄들은 차체전면 조종수석 옆에 위치한 탄약레크에 적재된다.
90식 전차는 자동장전장치의 탑재로 전차 승무원의 수를 25%절약하였고 전차의 급격한 기동이나 장시간 전투로 인한 장전속도 저하없이 항상 일정한 속도로 포탄을 장전.발사할 수 있다.
하지만 이 자동장전장치에도 적지않은 문제점이 있다. 우선 한번 장전할 포탄은 다시 빼낼 수 없어 급작스럽게 출현한 적이나 또는 목표물이 갑자기 변경되었을 때 유연한 대처를 하기 어렵다.또 자동장전장치에 탑재된 포탄을 모두 사용하였을 경우 승무원들이 전차 외부로 나가 포탑상부를 통해 자동장전장치에 포탄을 탑재해야 하기 때문에 전투중이거나 NBC상황하에서는 자동장전장치에 대한 포탄의 재탑재는 사실상 불가능하며 실제 전투에서 사용할 수 있는 포탄은 즉시사용탄 17발로 제한된다.
뿐만 아니라 자동장전장치 자체의 신뢰성 자체도 적지않은 문제점을 노출하고 있다. 자위대 공개 행사에서조차 원활한 포탄의 장전이 이루어 지지 않는 경우가 종종 발생하며 이런 신뢰성의 문제는 현재에도 완전히 해결되지 않아 실제 전투에서 자동장전장치가 얼마나 위력을 발휘할지 다소 의문스럽다