Этот самолет не может похвастаться ни массовостью производства, ни сколь-нибудь высокими летными данными, ни широтой боевого применения. Тем не менее, он стал символом участия голландских ВВС во Второй мировой войне.

Разработка истребителя D.XXI была начата в конструкторском бюро фирмы Fokker летом 1935 года по техническому заданию, выданному штабом авиации армии Голландской Ост-Индии (ныне Индонезия). Новая машина являлась весьма своеобразным типом истребителя, предназначенным для прикрытия с воздуха стратегических объектов на этой обширной территории. Возможности потенциальных противников оценивались невысоко. В соседних странах на вооружении состояли устаревшие английские и американские самолеты. Возможности Японии недооценивали. Потому требуемые летные данные были сравнительно невысоки. Зато усиленное внимание уделялось возможности эксплуатации на плохо оборудованных аэродромах и выполнения ремонтных работ с минимумом инструмента и оснастки, простоте пилотирования, высокой надежности, низкой стоимости, простоте обслуживания - словом, всему тому, что могло быть полезным при боевых действиях в стране, где мало аэродромов, нет авиазаводов и высококвалифицированного летно-технического состава.

Для решения поставленной задачи была выбрана схема свободнонесущего моноплана смешанной конструкции с полностью закрытой кабиной и неубираемым шасси. Для посадки летчика средняя секция фонаря раскрывалась по продольной оси и левая часть откидывалась на петлях вниз. За сиденьем пилота имелась противокапотажная рама. Потребности небольших по численности голландских ВВС могли не окупить затраты на проектирование истребителя. Компания Fokker традиционно ориентировалась на экспорт значительной части своей продукции, поэтому в проект заложили многовариантность мотоустановок и вооружения чтобы в наибольшей мере удовлетворить возможным требованиям потенциальных заказчиков.

Шасси основного варианта было неубирающимся с колесами, закрытыми обтекателями. Разработали и вариант с убирающимся шасси: стойки складывались к оси самолета с укладкой колес в ниши крыла. На D.XXI мог устанавливаться практически любой двигатель мощностью от 600 до 1100л.с. с двух- или трехлопастными винтами изменяемого шага. Смещение центра тяжести при разных двигателях компенсировалось изменением емкости переднего и заднего бензобаков. Проектом предусматривалось протектирование всех бензобаков.

Было также разработано несколько вариантов вооружения: один-два пулемета в фюзеляже или 20-мм пушка в развале цилиндров V-образного двигателя и до четырех пулеметов (или две пушки) в крыле. Предлагались различные варианты приборного и радиооборудования.

Первый опытный экземпляр D.XXI с двигателем Bristol Mercury VI-S и двухлопастным винтом выполнил первый полет в марте 1936 года. Истребитель оказался достаточно маневренным, устойчивым, приятным в пилотировании и, несмотря на довольно посредственные летные данные, превзошел основные требования задания.

Однако основной заказчик неожиданно изменил свои планы. Было решено, что более эффективным средством обороны станут не истребители ПВО, а группы бомбардировщиков, способные нанести упреждающий удар. В связи с этим от закупки истребителей отказались. Новый самолет попробовали предложить для вооружения истребительных эскадрилий, дислоцировавшихся в самих Нидерландах, но летные данные D.XXI не соответствовали европейским требованиям. В итоге фирма получила список требований по доработке D.XXI, основным из которых стало повышение максимальной скорости до 450км/ч. Был выдвинут и ряд требований, направленных на усовершенствование конструкции машины. В июле 1938 года был облетан первый серийный экземпляр D.XXI для голландских ВВС. Постройка заказанных 36 машин закончилась в августе 1939 года.

Тем временем финское правительство обратилось с просьбой продать семь D.XXI и предоставить лицензию на изготовление истребителей на авиазаводе VL. Финских специалистов привлекла в первую очередь технологическая простота машины, для производства которой не требовалось дорогого оборудования, сложной оснастки и большого количества квалифицированных специалистов. В конструцию самолета финны внесли собственные изменения: вместо Вместо одинарного подкоса крепления стабилизатора установили двойной V-образный, на закабинном гаргроте появилась дополнительная прозрачная панель для улучшения обзора задней полусферы, несколько изменился узел подвески руля поворота.

Хотя до весны 1940 года активных боевых действий на Западе не велось, англичане и немцы регулярно посылали свои разведывательные самолеты через территорию Голландии, не считаясь с ее нейтралитетом. Голландским пилотам нередко приходилось взлетать на перехват нарушителей границы, но для атаки высотных разведчиков истребителям D.XXI не хватало скороподъемности.

Зато в Финляндии к началу войны с Советским Союзом 30 ноября 1939 года самолеты D.XXI составляли основу истребительной авиации. Финны избегали столкновений с русскими истребителями, но вели активную охоту за бомбардировщиками. До подписания перемирия 13 марта 1940 года перехватчики сбили, по финским данным, 127 советских самолетов, потеряв всего 12 машин.

К весне 1940 года датчане построили десять D.XXI, один из которых оснастили 20-мм пушками в гондолах под крыльями. Вместе с двумя машинами голландского производства они базировались под Копенгагеном, где была сосредоточена вся немногочисленная датская авиация. В апреле 1940 года в четыре часа утра большая группа немецких самолетов пересекла границу в направлении на Копенгаген. Единственный самолет, успевший взлететь, был сразу же сбит, остальные были уничтожены на земле. Через пол-часа после начала боевых действий датские ВВС перестали существовать.

К моменту нападения Германии на Нидерланды в составе голландских ВВС оставалось 29 боеготовых D.XXI. Больше половины из них были потеряны в воздухе и на земле в первый же час войны. Оставшиеся 11 машин еще три дня вели неравные бои с противником. По немецким данным потери люфтваффе в воздушных боях с голландскими истребителями составили 32 самолета.

К лету 1940 года Финляндия осталась единственной страной, имеющей на вооружении Fokker D.XXI. Успехи самолетов в зимней войне и невозможность закупки более современных самолетов заставили финнов возобновить производство истребителя. Из-за прекращения поставок британских моторов Bristol, на самолет устанавливали имеющиеся в запасе более тяжелые американские звездообразные Twin Wasp Junior. На самолет установили два дополнительных крыльевых пулемета и бронеспинку сиденья, улучшили обзор из кабины, полностью застеклив гаргрот, увеличили площадь руля поворота. Все это привело к дальнейшему росту массы машины и, следовательно, к ухудшению летных характеристик. Тем не менее, к июню 1941 года было построено 50 экземпляров истребителя D.XXI-4.

Самолеты с американскими двигателями уже не годились на роль истребителя и использовались, в основном, для разведки и штурмовки наземных целей. Значительная их часть не попала на фронт, оставшись в учебных подразделениях. Последние пять самолетов с 920-сильными двигателями Bristol Pegasus X были построены для частичного восполнения потерь в августе 1944 года. А в сентябре на финских самолетах закрасили голубые свастики, служившие эмблемой финской авиации еще с 1919 года, когда этот знак еще ни у кого не вызывал ассоциаций с фашизмом, и с новыми сине-белыми опознавательными знаками финские ВВС осенью 1944 года вступили в войну с Германией.

После войны D.XXI служили в летных школах до 1952 года.