По подсчетам руководителей четвертого отдела, особый отряд № 731 мог бы ежемесячно производить до 300 килограммов бактерий чумы, 800–900 килограммов бактерий брюшного тифа, около 600 — сибирской язвы, примерно тонну бактерий холеры, чуть меньше — паратифа и дизентерии. Исии считал, что создание таких мощностей позволило бы вывести из строя вражескую армию любой численности. Хуже обстояло дело со средствами доставки. В распоряжении отряда было несколько самолетов, приспособленных для распыления с воздуха бактерий или блох, зараженных чумой, и сбрасывания бомб. Однако при распылении с большой высоты бактерии гибли практически полностью, с малой высоты удавалось заразить небольшую площадь, к тому же самолет попадал под губительный огонь противовоздушной обороны. Исии считал перспективным сбрасывать с самолетов чумных блох, заражать овощи, фрукты. Во втором отделе имелись помещения, где выращивались блохи — будущие переносчики чумы. За несколько месяцев — около полусотни килограммов блох. На полигоне возле станции Аньда проводились эксперименты и с чумными блохами. В качестве «бревен» использовались заключенные из концентрационного лагеря «Хогоин», где держали попавших в руки японской жандармерии советских людей. Их привязывали к столбам, затем самолет, взлетавший с отрядного аэродрома, пролетал над полигоном и сбрасывал десятка два бомб. Это был очень длительный эксперимент, жаловались сотрудники отряда, поскольку приходилось долго ждать, пока чумные блохи доберутся до «бревен». Однако результаты экспериментов не оправдали надежд Исии. Чумные блохи оказались неактивными. То ли погибли в результате взрыва бомбы, то ли в жару потеряли боевые качества. Сотрудники отряда огорченно обсуждали свою неудачу.
Особые старания Итикава приложил к тому, чтобы получить доступ к обобщенным данным, касающимся применения бактериологического оружия не в лабораторных, а в боевых условиях.
Сотрудники особого отряда № 731 совершили три экспедиции на территорию Китая, чтобы опробовать продукцию «культиваторов Исии».
Первую экспедицию возглавлял сам Исии. Бактериями брюшного тифа и холеры заражались водоемы. Чумные блохи сбрасывались с самолета на город Нинбо, близ Шанхая. Китайская пресса сообщила, что в Нинбо неожиданно появилось множество блох и 99 человек заболели бубонной чумой (все, кроме одного, умерли). Китайцы были удивлены эпидемией, поскольку крысы в городе чумой не болели, а обычно вспышки чумы следовали за эпизоотией среди крыс.
Итикава удалось увидеть и документальный фильм о применении бактериологического оружия, снятый во время экспедиции. Кинооператоры запечатлели распыление чумных блох над районом города Нинбо, довольные лица Исии и его сотрудников.
Вторая экспедиция также проверяла эффективность заражения с помощью чумных блох. Объектом нападения был избран город Чандэ, в провинции Хунань. В экспедиции принимало участие более ста человек. Японский самолет сбросил над китайским городом зерна пшеницы и риса, обрывки бумаги и хлопчатобумажной ткани. Зараженные чумой блохи были завернуты в ткань и бумагу, зерно же сбрасывали в надежде, что оно привлечет крыс, на них набросятся блохи, и начнется эпидемия.
Экспедиция 1942 года в Центральный Китай проводилась по приказу генерального штаба армии. Цель — изучить так называемый наземный способ использования бактериологического оружия. По приказу Исии производственный отдел подготовил примерно 130 килограммов бактерий паратифа и сибирской язвы, холеры и, разумеется, чумы. Заражались водоемы, колодцы, реки, продукты питания. Бактерии тифа и паратифа содержались в разбрасываемых повсюду обычных металлических флягах — люди Исии надеялись, что фляги будут подобраны местными жителями. Три тысячи булочек, зараженных тифом и паратифом, были розданы в лагерях для китайских военнопленных, которых затем освободили, чтобы они вызвали у себя дома эпидемию. Таким же образом приготовленное печенье разбрасывали в деревнях.
Внимание Итикава привлекли и опыты по обмораживанию людей. Это были перспективные исследования в плане конфронтации с Советским Союзом. Во внутренней тюрьме отряда Итикава видел несколько китайцев, у которых либо вообще отсутствовали пальцы рук, либо остались одни кости. У одного китайца была отморожена нога, которую не лечили — наблюдали за ходом болезни.
Через окошко «холодильной камеры» Итикава наблюдал за «бревнами», подвергавшимися действию низких температур. Зимой заключенных в кандалах просто выводили на улицу в сильный мороз, оголяли руки, и с помощью вентилятора ускоряли процесс обморожения. Когда при постукивании палочкой обмороженные руки издавали деревянный звук, «бревна» вели назад в тюрьму и пытались найти способ бороться с обморожением. Исии деятельно готовился к будущей кампании Квантунской армии против Советского Союза. Он опасался, что непривычные к сильным морозам японские солдаты окажутся небоеспособными.