Les sous-marins de la Classe Natsushio étaient nettement plus petits que les sous-marins japonais de génération suivante (Classe Oshio). Ces sous-marins représentaient la suite logique en termes de développement de la Classe Hayashio. 

La construction des deux sous-marins a été approuvée dans le cadre du premier programme de renforcement de la défense 1958-1960. Cependant, les responsables de la MSDF (Japan Maritime Self-Defense Force) n’ont pas été bienveillants envers ces les petits sous-marins et les restrictions budgétaires en cours concernant les dépenses de défense du ministère des Finances n’ont pas aidé à leur développement.

Chose remarquable, un grand sonar actif JQS-3 a été monté en saillie sous la coque, ce qui rendait impossible l’aterrissage sur le fond. Ce sous-marin était concu avec une double coque et en raison de sa petite taille, il n’était équipé que d’un seul périscope (ce qui limitait ses actions).

A l’époque, le bureau d’état-major de la marine essayait de faire en sorte que la MSDF ne soit plus une marine à prédominance verte (une « marine verte » est l’intermédiaire entre une « marine brune » limitée aux eaux côtières et la « marine bleue », plus océanique). Les petits SSK côtiers comme le Natsushio ne cadraient pas avec les projets à venir. Par conséquent, la Classe fut limitée à deux unités et il n’y eut pas de successeur à ces petits sous-marins.