在衛星偵察技術問世之前，美國U-2高空偵察機是世界上最先進的偵察機，它能在超過2萬米的高空飛行，這個高度讓殲擊機和防空火炮望塵莫及。1956年，U-2高空偵察機開始服役，最先對蘇聯進行偵查，獲得了許多機密資料。1960年5月，美軍一架U-2高空偵察機在對蘇聯進行情報偵察時，被蘇聯防空部隊擊落，駕駛員鮑爾斯跳傘後被俘。
之後美國再也不敢派U-2對蘇聯搞偵查了，它又把目標瞄向了中國。這次美國人學乖了，決定不再派自己的飛行員出馬，而是替蔣介石訓練了一批飛行員，並幫他組建了一支「黑貓中隊」。從1961年4月開始，「黑貓中隊」多次派飛行員駕駛U-2高空偵察機侵入大陸搞偵查。當時我國的防空力量還比較薄弱，拿U-2高空偵察機沒有辦法。
後來在蘇聯的援助下，我軍組建了三個地空導彈營。1962年9月9日，岳振華率領的導彈2營在南昌首開記錄，打下了第一架U-2偵察機。在之後的四年間，我國又擊落了4架U-2高空偵察機，創造了擊落U-2高空偵察機最多的世界紀錄。當時有好事的外國記者問陳毅外長我國是用什麼武器擊落U-2高空偵察機的，陳毅元帥幽默地說：「我們是用竹竿把它捅下來的。」
U-2高空偵察機造價不菲，培養一個飛行員的成本也很高昂，接連被中國打下5架之後，美國再也不敢派U-2來我國竊取情報了。此後賊心不死的美國又開始研發無人偵察機，並把這項任務交給了著名的洛克希德公司。同時美國軍方還向設計師約翰遜提出了一系列令他咋舌的指標：飛行速度要求為3.3馬赫以上，高度不能低於27000米，續航里程要達到5600公里以上，而且還要能隱身，躲過雷達的追蹤。
明眼人一看就知道，美國當時研發這款無人機就是以中國和蘇聯為假想敵的，要不然也不會一再強調5600公里的續航里程。當時這個項目為絕密級別，它需要的研發資金不通過公開渠道提供，而是由美國空軍的一個絕密項目基金資助。美國軍方認為如果這幾個指標都能實現的話，那麼這款無人偵察機將具備「在全世界任何國家的領空來去自如的能力。」
最終這款無人偵察機被命名為D-21，綽號「袖珍黑鳥」。由於美國軍方對D-21的性能要求過高，導致研製過程中出現了許多問題，周期也大大延長，試飛的時候更是多次出現意外。1969年5月和7月，D-21連續兩次試飛成功。儘管性能還不是很穩定，但美國軍方還是迫不及待地把它投入了現役。當時我國已經在羅布泊進行了多次核試驗，美國急於搞到這方面的情報。
1971年3月20日，一架D-21高空無人偵查機從北部灣上空侵入我國。由於它是在超過了2萬米的高空飛行，速度又極快，而且還使用了隱身技術，因此我國的雷達系統沒能捕捉到它。D-21一路暢通無阻地來到了羅布泊上空，成功完成了偵查拍攝任務，然後按既定路線返航。不料經過雲南西雙版納的時候，由於電力系統出現故障，墜落在了原始森林當中。
由於樹木的緩衝作用，這架D-21高空無人偵查機並沒有完全墜毀，殘骸保存的還相當完整。隨後趕來的民兵合力將D-21殘骸運走，交給了軍方。在當時的情況下，我國還不具備仿製D-21的能力，但科研人員還是從中獲得了不少有價值的東西。為了找到這架「失蹤」的D-21，美國連FBI的精英都出動了，但始終沒能找到，最後不得不放棄。2010年北京小湯山航空博物館首次對外公布了D-21殘骸，美國這才發現當年自己苦尋無果的D-21竟然躺在了中國的博物館裡，這對於FBI的精英們來說，無異於一個巨大的諷刺。
