Kolejną wersję szybowca, oznaczoną SZD-21-2A, oblatano w Bielsku w dniach 18–25 maja 1962 roku ale szybowiec nadal nie wykazał założonych własności lotnych. W trakcie prób ujawniły się problemy z brakiem stateczności (wzdłużnej i poprzecznej) szczególnie przy dużej prędkości oraz występujące drgania samowzbudne.
Powstała nowa wersja oznaczona SZD-21-2AZ, która posiadała zmieniony kąta zaklinowania usterzenia wysokości z 2,5 na 6,5°. W trakcie lotów próbnych w dniu 20 kwietnia 1963 roku doszło do tragicznego wypadku, w którym zginął pilot doświadczalny z Instytutu Lotnictwa – inż. Sławomir Makaruk. Prototyp szybowca uległ całkowitemu zniszczeniu.
Następna wersja, oznaczona SZD-21B Kobuz 3, powstała pod kierunkiem mgr inż. Jerzego Trzeciaka i inż. Mariana Gracza. Różnił ją od poprzedniej bardziej wydłużony przód kadłuba oraz przekonstruowane skrzydło i usterzenie. Dwa pierwsze prototypy tej konstrukcji zbudowały Wrocławskie Zakłady Sprzętu Lotnictwa Sportowego nr 4. Pierwszy prototyp o znakach SP-2452 został oblatany 10 grudnia 1964 roku przez inż. Stanisława Skrzydlewskiego. Był również egzemplarz przeznaczony do prób statycznych i sztywnościowych, które przeprowadzono w Zakładzie Wytrzymałości (TK) Instytutu Lotnictwa w Warszawie pod kierunkiem szefa tego Zakładu mgr inż. Tadeusza Chylińskiego.