D-21是美国在上世纪60年代研制的高速高空无人侦察机。采用了当时世界领先的冲压发动机，速度高达3560千米/小时，相当于三倍音速水平，升限高达29000米。在1970年代初期，包括美国自身在内，任何一款防空武器理论上都无法击落该机。
D-21无人机全长约12.8米，翼展5.79米，高2.14米，起飞重量5吨，装备一台RJ43-MA-20S4冲压发动机，最大速度3.35马赫。采用了当时价格极为昂贵的钛合金，全部制造和使用成本每架高达550万美金，相当于当时一架A-7舰载机。
首批 D-21 共制造了6架，用于进行各项测试。1964 年 12 月 22 日，M-21 搭载 D-21 首飞，这次飞行主要研究空气动力学和其它系统问题，并没有进行发射实验。在接下来的试验过程中 D-21 问题不断，其中一次飞行中 D-21 的机首整流罩意外破碎脱落，碎片砸坏了 D-21 的部分机翼，险些酿成重大事故。
这些都迫使设计人员不断修改设计方案，原定在 1965 年 3 月发射子机的实验也被迫推迟了整整一年。1966 年 3 月 5 日，进行了 D-21 的首次发射实验，由出厂编号为 135 的 M-21 发射了编号为 503 的 D-21
12 次发射实验却有 8 次失败，成功率远小于 50%，这样差的成绩表明 D-21B 还远未成熟。但是美国空军和中央情报局没有耐心在等下去了，因为从其它渠道得到的情报显示，中国的核武器已经发展到一个“相当令人恐怖”的阶段。于是就如同它的前辈 A-12 一样，D-21B 也被急匆匆地赶着披挂上阵了。
D-21B 的第四次，也是最后一次侦察飞行于 1971 年 3 月 20 日进行，它在飞行的途中失踪，据分析坠落在了内蒙古或外蒙古的戈壁中。有资料称它是被中国击落的。但是美国一直认为，在中国领空上飞行过四次的 D-21B 从未被中国发现过。
D-21 最终只制造了 6 架，制造编号为 501 至 506，其中 4 架进行了试验发射。其余两架制造编号为 501 和 502 的飞机，被改装成 D-21B 进行了 B-52H 的地面和空中运载发射试验。
D-21 的前世今生才最终为世人所知。两架 M-21“鹅大妈”中的 60-6941 号因事故事故损失，另一架 60-6940 号只服役了很短时间。
据近年来出版的马杰三将军回忆录记载，1971年美军“高度3万3，速度3千3”的最新型无人驾驶高空侦察机，失控坠落在云南西双版纳森林里。由于热带雨林的缓冲作用，飞机残骸保存相对完好，成为中国方面价值极高的战利品。
D-21采用了大量A-12/SR-71“黑鸟”的技术，能够克服三倍音速飞行中的“热障”，并且拥有最早开发的隐身技术。据悉，被缴获的D-21残骸为中国航空技术提供了很高的参考价值。