九七式重爆撃機
なお、冨永機には潜水艦を模った「撃沈マーク」が描かれた。また、機上レーダー(機上電波警戒機)である「タキ1号」を搭載した二型は二型丙(キ21-II丙)とも称され、9機を装備した独立飛行第31中隊がインドネシアやフィリピン方面で対艦哨戒に従事している。
1944年夏に、インド・中国方面からのB-29による日本本土への爆撃が開始されると、第5航空軍指揮下の飛行第60戦隊が、本機を使用して軽爆部隊とともに成都方面のB-29の中継基地に対する夜間爆撃を実施した。サイパン島の失陥により日本本土各地へのB-29の襲来が本格化すると、浜松教導飛行師団にて編成された第2独立飛行隊が、本機をもって1944年11月2、4、6日・12月7日に浜松陸軍飛行場を出撃し硫黄島を経由、B-29の拠点であるサイパン島およびテニアン島のアメリカ陸軍航空軍飛行場をタ弾により夜間奇襲爆撃し戦果を挙げている。この活躍によって第2独立飛行隊は防衛総司令官東久邇宮稔彦王名の部隊感状を拝受、さらに功績は昭和天皇の上聞に達し飛行隊長新海希典陸軍少佐は個人拝謁の栄誉を受けた。
1945年(昭和20年)5月24日、沖縄戦を経てアメリカ軍の占領下になった沖縄の北飛行場(読宮飛行場)に挺進し破壊活動を行なった義号作戦にて、義烈空挺隊の空輸・強襲に用いられたのは第3独立飛行隊所属の二型(キ21-II)改造輸送機であった。