Projekt samolotu PWS-21 został opracowany na przełomie 1928 i 1929 r., na konkurs Ministerstwa Komunikacji na samolot mający zastąpić w PLL ”LOT” samoloty Junkers F-13. Został zaprojektowany przez inż. Stanisława Cywińskiego i inż. Jarosława Naleszkiewicza w Podlaskiej Wytwórni Samolotów. Samolot miał płat prostokątno-trapezowy podparty zastrzałami. PLL ”LOT” zgłosił zastrzeżenie do projektu, m.in. do wymiarów kabiny pasażerskiej i podał szczegółowe wymagania. Projektu nie zrealizowano.

Na początkach 1929 r. inż. Stanisław Cywiński zaprojektował samolot PWS-21 bis o układzie zbliżonym do samolotu Fokker F-VII. Na zamówienie Ministerstwa Komunikacji zbudowano prototyp tego samolotu. Podlaska Wytwórnia Samolotów przystąpiła w drugiej połowie 1929 r. do budowy PWS-21 bis. Otrzymał on znaki rejestracyjne SP-AEC. Oblatany został wiosną (prawdopodobnie w kwietniu) 1930 r.

Liczne i zbyt szczegółowe wymagania PLL ”LOT” (np. wysokość kabiny pasażerskiej 1,80 m, wysunięcie kabiny załogi przed płat itp.) spowodowały, iż samolot wypadł za ciężko, w wyniku czego miał bardzo słabe osiągi. Próby w Instytucie Badań Technicznych Lotnictwa wykazały, że samolot miał bardzo długi start, słabe wznoszenie, wyjątkowo niski pułap, małą prędkość przelotową i nieduży zasięg. W 1931 r. przeszedł próby eksploatacyjne w PLL ”LOT”. Jego konkurent- Lublin R-XI, też nie był udany. Obie wytwórnie przystąpiły do budowy ulepszonych odmian swych samolotów. Prototyp został rozbity 21.09.1931 r., podobno uczyniono to celowo, by wytwórnia otrzymała odszkodowanie w celu pokrycia kosztów budowy prototypu.

Dalszym rozwojem samolotu PWS-21 bis był samolot PWS-24.

Konstrukcja.
Górnopłat wolnonośny o konstrukcji mieszanej. Załoga- 2 osoby, pasażerów- 4.
Płat prostokątno- eliptyczny, niedzielony, drewniany, dwudźwigarowy, wielopodłużnicowy, kryty sklejką, moco­wany do kadłuba za pomocą czterech okuć. Napęd lotek linkami. Zbiorniki paliwa w środkowej części płata.
Kadłub kratownicowy z rur stalowych (w części przed­niej z rur i kątowników łączonych nitowaniem, a w części tylnej spawany z rur, usztywniony cięgnami), kryty płótnem na listwach drewnianych. Przód kadłuba do ściany ogniowej kryty blachą aluminiową. Łoże silnika spawane z rur stalowych. Pierścień Townenda i kołpak z blachy aluminiowej. Kabina załogi wysunięta do góry, przed płat, mieściła z lewej strony pilota, a z prawej na skła­danym siedzeniu- mechanika lub piątego pasażera. Sterow­nice podwójne, z lewej strony wolant, z prawej wyjmowany drążek sterowy. Drzwi do kabiny załogi z obu stron. Kabina pasażerska czteromiejscowa, z drzwiami z lewej strony. Za kabiną toaleta, a za nią bagażnik z drzwiami z prawej strony kadłuba.
Usterzenie drewniane, stateczniki kryte sklejką, stery- płótnem. Statecznik przestawialny w locie. Napęd steru kierunku linkami, steru wysokości popychaczami.
Podwozie stałe, główne trójgoleniowe, z rur stalowych, z amortyzatorami olejowo- powietrznymi Vickers na gole­niach mocowanych do płata. Podwozie zostało tak zaprojek­towane, że po zdemontowaniu płata golenie amortyzowane można było zamocować do okuć na górze kadłuba tak, aby kadłub można było przetaczać na podwoziu. Płoza ogonowa z rur stalowych, z amortyzatorem olejowo- powietrznym.

Silnik- chłodzony powietrzem, 9-cylindrowy, gwiazdowy Skoda Wright ”Whirlwind J5” o mocy nominalnej 162 kW (220 KM) i mocy startowej 176 kW (240 KM). Śmigło dwułopatowe, metalo­we, stale AWK-C o średnicy 2,75 m.

Dane techniczne PWS-21 bis (wg [3]):
Rozpiętość- 15,0 m, długość- 9,44 (wg [2]- 9,4) m, wysokość- 2,9 m, powierzchnia nośna- 31,75 (wg [2]- 31,7) m².
Masa własna- 1317 kg, masa użyteczna- 683 kg, masa całkowita- 2000 kg.
Prędkość max- 167 km/h, prędkość przelotowa- 140 km/h, prędkość min.- 93 km/h, wznoszenie- 1,3 m/s, pułap- 1300 m, zasięg- 600 km.