Разведчик Lockheed A-12 обладал уникальными характеристиками, тем не менее абсолютную неуязвимость самолета разработчики не гарантировали. Значительно большие шансы на выживание могла иметь комбинация самолета-носителя на базе A-12 с дистанционно управляемым беспилотным разведчиком. Носитель должен был доставлять БПЛА возможно ближе к объекту разведки, не входя в зону действия средств ПВО или РЛС обнаружения воздушных целей, после чего произвести отделение беспилотного самолета. Выполнение собственно разведывательного задания возлагалось на беспилотный аппарат; кассета с отснятой фотопленкой должна была сбрасываться над своей территорией или же подхватываться в воздухе специально оборудованными вертолетами и самолетами. Повторное использование БПЛА не предполагалось.

Эксперименты по отработке концепции сбрасываемого разведывательного БПЛА D-21 проводились в середине шестидесятых годов. В летных испытаниях принимали участие два А-12, на которых в отсеке под фоторазведывательную аппаратуру оборудовалось рабочее место второго члена экипажа, отвечавшего за работы с беспилотным разведчиком. Сам разведчик крепился к специальному пилону, установленному сверху фюзеляжа. Переоборудованные самолеты получили обозначение M-12.

Беспилотный самолет D-21 был полностью изготовлен из титана и оснащен одним прямоточным реактивным двигателем Marquardt RJ43-MA-11. Максимальная расчетная скорость полета БПЛА составляла M=3,6. Отделение разведчика происходило после разгона самолета-носителя до скорости M=3.2, достаточной для нормальной работы прямоточного двигателя беспилотного аппарата.

Первые полеты носителя M-21 с аппаратом D-21 состоялись в декабре 1964 года. Весной 1966 года было выполнены несколько успешных отделений БПЛА от носителя. Но 30 июля 1966 года в момент отделения БПЛА столкнулся с носителем и повредил хвостовое оперение самолета M-12. Экипаж катапультировался и был поднят на борт корабля ВМС США, но бортинженер от полученных травм скончался. Программа была остановлена, а полеты второго самолета M-12 были запрещены.

Попыткой спасти концепцию беспилотного самолета-разведчика стала замена носителя: теперь в этой роли рассматриввался B-52, который мог транспортировать одновременно два БПЛА. Разведчики подвешивались под плоскостями крыла между фюзеляжем и внутренними пилонами двигателей бомбардировщика.

Гигантский бомбардировщик представлялся более безопасной платформой для запуска БПЛА, однако он не мог разогнаться до скорости, необходимой для нормальной работы двигателя разведчика. Для разгона до нужной скорости разведчик получил ускоритель на жидком топливе. Вариант БПЛА с дополнительным ЖРД получил обозначение D-21B. По некоторым данным, было выполнено несколько полетов D-21B на реальные разведывательные задания.

Однако, в 1971 году программу окончательно закрыли - даже США не могла позволить себе роскошь принять на вооружение одноразовый титановый самолет. Кроме того, вопрос о доставке разведчиком отснятого материала на техническом уровне так и не разрешили.

Один из беспилотных разведчиков в конце шестидесятых годов попал в СССР, где его тщательно изучили. На основе D-21 в КБ Туполева был разработан аванпроект подвесного беспилотного разведчика "Ворон", но до его реализации дело не дошло. Как попал в Советский Союз секретный американский разведчик осталось тайной.