Trup ponorky vycházel z prototypu profesora Waltera, který pro svou ponorku poháněnou peroxidem vodíku, navrhl dva tlakové (vnitřní) trupy umístěné nad sebou. V horním trupu byla celá výbava ponorky, zbraně, stroje apod. a spodní sloužil jako obrovská nádrž na peroxid vodíku. Ten však inženýři Schürer a Bröcking využili k uskladnění klasických baterií. Ačkoliv peroxid vodíku dokázal pohánět ponořenou testovací ponorku rychlostí neuvěřitelných 26 uzlů, technické problémy spojené s provozem zabránily jeho praktickému využití. 

Teoretické návrhy ponorky typu XXI byly hotovy v lednu 1943 a podrobně zpracovány do června. 13. srpna 1943 byla schválena její výroba. První ponorka byla spuštěna na vodu v loděnicích Blohm a Voss 12. května 1943. Tato i několik dalších ponorek se však potýkalo s množstvím technických problémů, které se obvykle odstraňují s konstrukcí prototypu. Prototyp ponorky U - XXI však neexistoval. První bojeschopná ponorka U-2511 se na moře vydala koncem dubna 1945 pod velením korvetního kapitána Adalberta Schnee, pouze několik dní před kapitulací  Německa. Rozkaz o kapitulaci kapitán Schnee obdržel na moři 4. května 1945. Přesto ještě začal útok na britskou flotilu chránící křižník HMS Norfolk. Díky vysoké rychlosti při plavbě pod hladinou a tichému chodu elektromotoru U-2511 velmi snadno podplula silnou eskortou. Schnee se přiblížil ke křižníku a počkal, až se mu dostane do zaměřovacího kříže periskopu. Pak útok přerušil a ponořil se do bezpečné hloubky.

Těžko říci, jak moc by tyto ponorky zvrátily průběh války o Atlantik, ale určitě by spojencům způsobily spoustu starostí. Jejich výroba však začala příliš pozdě, aby mohly udeřit. Konec války zastihl 118 ponorek XXI v různých fázích výstavby a testování. A tak se z nich stalo pouze jedno z nejzajímavějších "kdyby" druhé světové války na moři. Díky své technické dokonalosti však ovlivnily konstrukce většiny poválečných ponorek spojenců.