在卫星侦察技术问世之前，美国U-2高空侦察机是世界上最先进的侦察机，它能在超过2万米的高空飞行，这个高度让歼击机和防空火炮望尘莫及。1956年，U-2高空侦察机开始服役，最先对苏联进行侦查，获得了许多机密资料。1960年5月，美军一架U-2高空侦察机在对苏联进行情报侦察时，被苏联防空部队击落，驾驶员鲍尔斯跳伞后被俘。
之后美国再也不敢派U-2对苏联搞侦查了，它又把目标瞄向了中国。这次美国人学乖了，决定不再派自己的飞行员出马，而是替蒋介石训练了一批飞行员，并帮他组建了一支“黑猫中队”。从1961年4月开始，“黑猫中队”多次派飞行员驾驶U-2高空侦察机侵入大陆搞侦查。当时我国的防空力量还比较薄弱，拿U-2高空侦察机没有办法。
后来在苏联的援助下，我军组建了三个地空导弹营。1962年9月9日，岳振华率领的导弹2营在南昌首开记录，打下了第一架U-2侦察机。在之后的四年间，我国又击落了4架U-2高空侦察机，创造了击落U-2高空侦察机最多的世界纪录。当时有好事的外国记者问陈毅外长我国是用什么武器击落U-2高空侦察机的，陈毅元帅幽默地说：“我们是用竹竿把它捅下来的。”
U-2高空侦察机造价不菲，培养一个飞行员的成本也很高昂，接连被中国打下5架之后，美国再也不敢派U-2来我国窃取情报了。此后贼心不死的美国又开始研发无人侦察机，并把这项任务交给了著名的洛克希德公司。同时美国军方还向设计师约翰逊提出了一系列令他咋舌的指标：飞行速度要求为3.3马赫以上，高度不能低于27000米，续航里程要达到5600公里以上，而且还要能隐身，躲过雷达的追踪。
明眼人一看就知道，美国当时研发这款无人机就是以中国和苏联为假想敌的，要不然也不会一再强调5600公里的续航里程。当时这个项目为绝密级别，它需要的研发资金不通过公开渠道提供，而是由美国空军的一个绝密项目基金资助。美国军方认为如果这几个指标都能实现的话，那么这款无人侦察机将具备“在全世界任何国家的领空来去自如的能力。”
最终这款无人侦察机被命名为D-21，绰号“袖珍黑鸟”。由于美国军方对D-21的性能要求过高，导致研制过程中出现了许多问题，周期也大大延长，试飞的时候更是多次出现意外。1969年5月和7月，D-21连续两次试飞成功。尽管性能还不是很稳定，但美国军方还是迫不及待地把它投入了现役。当时我国已经在罗布泊进行了多次核试验，美国急于搞到这方面的情报。
1971年3月20日，一架D-21高空无人侦查机从北部湾上空侵入我国。由于它是在超过了2万米的高空飞行，速度又极快，而且还使用了隐身技术，因此我国的雷达系统没能捕捉到它。D-21一路畅通无阻地来到了罗布泊上空，成功完成了侦查拍摄任务，然后按既定路线返航。不料经过云南西双版纳的时候，由于电力系统出现故障，坠落在了原始森林当中。
由于树木的缓冲作用，这架D-21高空无人侦查机并没有完全坠毁，残骸保存的还相当完整。随后赶来的民兵合力将D-21残骸运走，交给了军方。在当时的情况下，我国还不具备仿制D-21的能力，但科研人员还是从中获得了不少有价值的东西。为了找到这架“失踪”的D-21，美国连FBI的精英都出动了，但始终没能找到，最后不得不放弃。2010年北京小汤山航空博物馆首次对外公布了D-21残骸，美国这才发现当年自己苦寻无果的D-21竟然躺在了中国的博物馆里，这对于FBI的精英们来说，无异于一个巨大的讽刺。