Khi Ấn Độ công bố gói thầu trị giá 15 tỷ USD để phát triển chiến đấu cơ sản xuất nội địa, nhằm giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu, Lockheed Martin đã đề xuất F-21, phiên bản nâng cấp của F-16, cho Không quân Ấn Độ. Mặc dù Lockheed Martin và Tata Advanced Systems đã ký hợp đồng sản xuất F-21 tại Ấn Độ, nhưng công việc này vẫn chưa được triển khai. Chiến đấu cơ F-21 có thiết kế tương tự F-16 Block 70/72, phiên bản mới nhất của F-16, với chiều dài 15,9 mét, sải cánh 9,45 mét và chiều cao 5,9 mét. Trọng lượng cất cánh tối đa của nó là 21,77 tấn, với phạm vi tác chiến lên đến 2.200 km và tốc độ tối đa 2.414 km/h (Mach 1,95). Với nền tảng là một máy bay gần 50 năm tuổi, F-21 cần được nâng cấp toàn diện về radar, buồng lái, động cơ và vũ khí để đáp ứng các yêu cầu hiện đại.
F-21 sẽ được trang bị radar AESA (Active Electronically Scanned Array) tiên tiến, có khả năng quét nhiều mục tiêu cùng lúc với độ chính xác cao, và phạm vi quét gấp đôi so với radar cơ học truyền thống.
F-21 sẽ được trang bị động cơ phản lực F414-GE-129 của General Electric, với khả năng tạo ra lực đẩy tối đa lên tới 98 kN. Động cơ này tích hợp Hệ thống Kiểm soát Kỹ thuật số FADEC, giúp quản lý hiệu suất động cơ chính xác, tối ưu hóa tiêu thụ nhiên liệu và giảm bớt gánh nặng cho phi công. Nhờ vậy, nó tiết kiệm nhiên liệu và có chi phí bảo dưỡng thấp hơn so với các động cơ cũ.
F-21 được trang bị giá treo TMLA, cho phép mang theo tối đa 10 tên lửa. So với nhiều chiến đấu cơ thế hệ thứ 4 như F/A-18 Super Hornet, F-21 rõ ràng vượt trội hơn và gần như tương đương với các chiến đấu cơ thế hệ thứ 5. Khi được sản xuất, F-21 sẽ là một ví dụ nổi bật về chuyển giao công nghệ, với các linh kiện được sản xuất nội địa và quy trình lắp ráp hoàn toàn tại Ấn Độ.Một điểm mạnh của F-21 là khả năng nâng cấp linh hoạt theo thời gian. Với thiết kế không bị ràng buộc về cấu hình, F-21 cho phép Không quân Ấn Độ dễ dàng điều chỉnh và thích ứng với các mối đe dọa mới mà không cần đầu tư quá nhiều vào việc phát triển mới. Theo thông tin từ Lockheed Martin, Simple Flying và Tata Advanced Systems, F-21 sẽ luôn giữ được khả năng hiện đại hóa liên tục.
