W21 byl americký termonukleární hlavice . Jeho vývojový program byl zrušen ve prospěch programu W39 v roce 1957 .
W21 byl obsažen v případě bomby TX-21. TX-21 byla vojenská verze letadla Shrimp testovaná v Bravo Fire během operace Castle . TX-21C byl testován v ohni Navajo během operace Redwing . TX-21 byla zmenšená verze zařízení Runt (vodíková bomba M-17). Menší a lehčí než bomba Mk 17, Mk 21 byla považována za raketovou hlavici. XW21, podstatně výkonnější než vysoce výkonná atomová bomba TX-13 vyvinutá pro bombu Mk 6, byla navržena jako náhrada za XW13, který má být přepravován na palubě skládacího kontejneru bombardéru B-58 a v raketě Navaho .
Ve stejné době, kdy byla vyvíjena bomba Mk 21, byla ve vývoji také Mk 15. Pro rakety Navajo, Matador a Regulus byla navržena hlavice (verze XW29 byla navržena pro rakety Snark a Redstone ). XW15 byl upraven, aby se stal XW39, který byl nasazen na rakety Redstone a Snark.
Program XW21 byl zrušen ve prospěch lehčího a výkonnějšího modelu XW-39 v roce 1957. Přestože bylo v americkém arzenálu rozmístěno několik stovek vodíkových bomb Mk 21, nikdy nebyla vyrobena žádná hlavice W21.
W21 je příkladem toho, jak rychlý vývoj vodíkových bomb v polovině padesátých let vedl k několika konstrukcím, které nikam nevedly, zastaralé lehčími, menšími a účinnějšími zbraněmi.