Doświadczenia uzyskane przy budowie oraz eksploatacji samolotu PZL S-1, a ponadto wskazówki otrzymane z Głównego Instytutu Lotnictwa pozwoliły kpt. inż. Eugeniuszowi Stankiewiczowi na opracowanie projektów następnych samolotów. Pierwszy z nich, S-2 nie został zrealizowany. Kolejny, zaprojektowany w 1950 r., S-3 "Kania 1" (lub "Kania"), zbudowano w Szybowcowych Zakładach Doświadczalnych w Bielsku. Prace warsztatowe rozpoczęto pod koniec 1950 r. Po sześciu miesiącach prototyp był gotowy i został oblatany 17.05.1951 r.

Maszyna stanowiła dalszy etap studium rozwojowego konstrukcji kpt. inż. E. Stankiewicza. Samolot powstał dzięki poparciu władz wojskowych. Przeznaczony był do holowania szybowców i swym kształtem i osiągami był zbli­żony do popularnego przed wojną samolotu RWD-8. Samolot wykazał dobre właściwości pilotażowe i bardzo dobre osiągi. Startował z 80 m, miał prędkość minimalną 55 km/h, wznoszenie 4,5 m/s, pułap 5000 m. W ciągu 6 min. holował szybowiec na 1000 m. Dla szybowników mogła być dobrym samolotem holującym. CSS-13 produkowany wówczas w kraju, przy tym samym silniku M-11D o mocy 92 kW (125 KM), miał prędkość wznoszenia 2,4 m/s, rozbieg 145 m, pułap 3100 m, a na wyholowanie szybowca na 1000 m potrzebował 14 min. czasu. "Kania" byłaby znacznie tańsza w produkcji i eksploatacji od CSS-13. Mogła służyć nie tylko do holowania szybowców, lecz również do szkolenia oraz do skoków spadochronowych.

W końcu maja 1951 r. samolot przekazano do Instytutu Lotnictwa. Z powodu niekompletności obliczeń oraz zbyt słabej konstrukcji podwozia nie został dopuszczony do eksploatacji. Pozostawiony na Gocławiu bez dalszych zainteresowań uległ zniszczeniu.

W 1956 r., gdy sprawa samolotu "Kania" znalazła się na łamach prasy, zainteresowano się tym samolotem i zakładom WSK-Mielec powierzono wykonanie nowego pro­totypu. W zespole młodych konstruktorów pod kierunkiem inż. E. Stankiewicza, zmodyfikowano dokumentację samolotu. Od swej poprzedniczki różnił się drobnymi szczegółami, takimi jak np. brak owiewki za drugą kabiną, zmiana konstrukcji piramidki i konstrukcji goleni podwozia. W październiku 1956 r. dokumentacja była gotowa. W trakcie budowy samolotu wprowadzono kilka zmian, które opóźniły budowę prototypu. Dodano osłony silnika i kołpak śmigła, prze­projektowano tablicę przyrządów oraz przerobio­no skrzela skrzydłowe. Budowę samolotu zakoń­czono w sierpniu 1957 r.

Drugi prototyp otrzymał ozna­czenie S-4 "Kania 2" i został oblatany 9.09.1957 r. (wg [1] i [4]- 2.09.1957 r., natomiast wg [2]- 3.09.1957 r.). Samolot ten różnił, się wieloma rozwiązaniami konstrukcyjnymi od swego pierwowzoru. Próby fabryczne prototyp przeszedł w czasie od 2.09.1957 r. do 24.02.1958 r. Po ich przejściu samolot został zarejestrowany ze znakami SP-PAA. Był demonstrowany na Szybowcowych Mistrzostwach Świata w 1958 r. w Lesznie, budząc duże zainteresowanie wśród zagranicznych ekspertów, zwłaszcza pokazami holowania kilku szybowców.

Ostatecznie dopracowaną postać maszyny reprezentował trzeci prototyp S-4 "Kania 3" (SP-PBB), który zbudowano w WSK Mielec i oblatano w dniu 19.09.1958 r. (wg innych źródeł- został zbudowany w Lotniczych Zakładach Naprawczych w Krośnie- informacja błędna). Samolot przeszedł próby fabryczne od 19.09.1958 do 15.05.1959 r., a następnie w 1960 r. próbę państwową w Instytucie Lotnictwa. Obydwa prototypy wykorzystywane były w Aero­klubie Mieleckim, gdzie cieszyły się bardzo dobrą opinią.

Rozpoczęto również budowę kolejnego prototypu oznaczonego jako PZL S-4 "Kania 4" (SP-PBE), który został ukończony dopiero w 1963 r. (wg innych źródeł- 1964 r.) w Lotniczych Zakładach Naprawczych w Krośnie. Ponadto wyremontowano SP-PBB, a SP-PAA doprowadzono do postaci finalnej. Wszystkie trzy „Kanie" w 1964 r. weszły do użytku w aero­klubach.

Jakkolwiek pierwsze dwa prototypy S-1 i S-3 nosiły szachownicę, stanowiąc propozycje sprzętowe dla wojska, to w swych ostatnich wersjach stały się typowymi maszynami aeroklubowymi. Rozwinięty w drodze ewolucji samolot, przeszedł próby fabryczne i państwowe oraz eksploatację próbną, otrzymując opinię maszyny udanej, mającej prawidłowe cechy pilotażowe. S-4 "Kania 3" został dopuszczony do eksploatacji w zakresie nauki pilotażu, akrobacji podstawowej, lądowania w terenie przygodnym i holowania szybowców- nawet trzech. Pomimo, że "Kania" zdobyła znaczną popularność, do produkcji seryjnej tego udanego samolotu nie doszło. Główną przyczyną stało się zaprzestanie w 1957 r. produkcji silników M-11D. Ponadto w 1963 r. pojawił się nowoczesny samolot PZL-104 "Wilga".

Obecnie trzeci prototyp S-4 "Kania 3" (SP-PBB) znajduje się w Muzeum Lotnictwa Polskiego w Krakowie, a jego wtórnik SP-PBE w końcu lat 1970 -tych używany był nadal w Aeroklubie Mieleckim.

Konstrukcja:
Dwumiejscowy górnopłat zastrzałowy (parasol) o konstrukcji drewnianej.
Skrzydło o obrysie prostokątno- trapezowym, o skosie krawędzi natarcia 5° i wzniosie 2°, wsparte na dwóch zastrzałach i piramidce, dwudzielne, konstruk­cji drewnianej, jednodźwigarowe. Profil NACA 23012. Keson kryty sklejką, dźwigar skrzynkowy. Cześć zadźwigarowa kryta płótnem. W części nad kadłubowej skrzydło zwężone w celu ułatwienia wsiadania do kabiny. Naprzeciw lotek, w kesonie stałe skrzela (sloty). Lotki szczelinowe, wychylane różnicowo. Szkielet lotek drewniany, pokrycie płócienne. Na prawej lotce blaszka wyważająca. Mię­dzy lotkami a zwężoną częścią skrzydła- klapy krokodylowe konstrukcji metalowej, napędzane elektrycznie. Zastrzały drewniane, podparte w połowie długości rurkami stalowymi. Piramidka z rur sta­lowych.
Kadłub o przekroju owalnym, drewniany, kon­strukcji półskorupowej. Pokrycie ze sklejki okle­jonej płótnem, wręgi i cztery podłużnice- sosno­we. Z przodu kadłuba łoże silnika osłonięte bla­chami duralowymi. Za przegrodą ogniową z blachy duralowej, przed kabiną- zbiornik paliwa. Ka­biny odkryte, osłonięte wiatrochronami ze szkła organicznego, fotele jeden za drugim. Za odchylanym oparciem fo­tela drugiej kabiny znajduje się bagażnik. Na końcu kadłuba, nad płozą, zaczep do linki holowniczej.
Usterzenie o obrysie trapezowym. Statecznik poziomy niedzielony, podparty zastrzałami z rur stalowych. Profil usterzenia poziomego NACA 0009, usterzenia pionowego NACA 0006. Statecz­niki jednodźwigarowe, kryte sklejką. Stery z ro­gowym odciążeniem aerodynamicznym. Szkielet sterów drewniany, pokrycie płócienne. Ster wy­sokości wyposażony w klapkę wyważającą, ster kierunku- w blaszkę wyważającą.
Podwozie głó­wne trójgoleniowe, bezosiowe, spawane z rur sta­lowych. Golenie boczne pokryte płótnem. Amorty­zacja za pomocą sznurów gumowych na goleniach wewnętrznych. Koła o wymiarach 500 x 150 wy­posażone w hamulce mechaniczne. Płoza ogonowa stalowa, obrotowa, niesterowana, zakończona sta­lowym okuciem, amortyzowana sznurem gumo­wym.

Wyposażenie- w obu kabinach komplet przyrządów pokłado­wych, na który składają się prędkościomierz, wysokościomierz, wariometr, zakrętomierz, busola, obrotomierz, kontroler silnika i termometr mieszanki. W tylnej kabinie, która jest główna, znaj­duje się ponadto paliwomierz, pompka zastrzykowa i gałka wyzwalania wyczepu linki holowniczej.
W kadłubie, pod bagażnikiem akumulator 24 V zasilający napęd klap, światła pozycyjne i reflektor do lądowania.

Silnik- pięciocylindrowy, gwiazdowy, chłodzony powietrzem M-11D o mocy startowej 92 kW (125 KM) i mocy trwałej 85 kW (115 KM).
Łoże silnika z rur stalowych, śmigło dwułopatowe, dre­wniane, stałe typu WD-451 o średnicy 2,4 m z piastą osłoniętą kołpakiem. Zbiornik paliwa o po­jemności 165 l, zbiornik oleju o pojemności 15 l umieszczony przed ścianą ogniową.

Dane techniczne (wg [1]):
Rozpiętość- 12,16 (wg [2]- 12,13) m, długość- 8,72 (wg [2]- 8,58) m, wysokość- 2,35 m, powierzchnia nośna- 19,7 m².
Masa własna- 660 (wg [2]- 653) kg, masa użyteczna- 298 kg, masa całkowita- 975 (wg [2]- 951) kg.
Prędkość max- 171 km/h, prędkość przelotowa- 130 km/h, prędkość min.- 63 km/h, wznoszenie- 4,5 m/s, pułap- 5100 m, zasięg- 580 (wg [2]- 980) km.

Dane techniczne S-4 "Kania 3" (wg [5]):
Rozpiętość- 12,16 m, długość- 8,72 m, wysokość- 2,35 m, powierzchnia nośna- 19,7 m².
Masa własna- 660 kg, masa użyteczna- 315 kg, masa całkowita- 975 kg.
Prędkość dopuszczalna nurkowania- 260 km/h, prędkość max- 171 km/h, prędkość przelotowa- 130 km/h, prędkość lądowania- 63 km/h, wznoszenie- 4,5 m/s, pułap- 5100 m, zasięg- 580 km.