在1990年代中期，为了替换自1973年以来一直使用的M16S1步枪，新加坡武装部队提出了采用新型步枪的提议。这一提议于1994年正式递交给国防部审议，当时面临两个备选方案：一是采购新武器（曾考虑过M16A2），二是研发一款适合亚洲人体型的本土步枪。经过与国防部深入协商后，决定不走购买成品路线，而是授权CIS公司负责开发一款不仅符合人体工程学原则、而且维护成本低于M16S1的新制步枪项目。此举旨在通过自主研发提升国家军事装备水平及自主能力。
经过四年多的精心研发，CIS公司推出了一款名为SAR-21的无托式突击步枪。这款步枪在1999年的DSEi’99防务展上首次亮相，并很快被新加坡武装部队采纳为标准配备。随后，CIS公司更名为STK，继续负责SAR-21的生产与供应。该型号逐渐取代了M16S1、SAR-80以及SR-88等旧款武器，同时也在国际市场上获得了认可，出口至多国军队及执法机构。
SAR-21的设计旨在克服M16S1存在的局限性，提供了更高的精准度和可靠性，同时具备良好的便携性和易于操作的特点。此外，它还拥有较低的后坐力，尽管对于左撇子射手来说可能不太友好。其结构主要由高强度聚合物材料和CNC加工钢材通过超声波焊接技术结合而成，使得整件武器可以分解成三个主要组件：枪管组件（含导气装置、前护木和瞄准设备）、上部接收器（包括手枪握把和弹匣插槽）以及下部接收器（包含枪托底座与发射机制）。这些部件能够无需特殊工具即可轻松拆卸或组装。
SAR-21是一款设计精良的突击步枪，其枪管采用冷锤锻造技术制成，确保了出色的耐用性和精准度。为了满足不同用户的需求，该武器系统能够兼容M193和SS109两种类型的弹药。导气系统的设计理念来源于卡拉什尼科夫系列，通过长行程活塞与枪机框刚性连接实现高效运作。气体调节器设计独特，既可以通过工具进行调整也可以通过直接手动旋转来改变设置，即使在没有辅助工具的情况下也能轻松操作。此外，活塞杆内部为中空结构，部分复进簧延伸至其中，增加了整体的稳定性和可靠性。
该枪械采用了类似于M16式的回转式枪机机制，拥有七个闭锁凸耳以保证射击时的安全性和稳定性。值得注意的是，其较长的后座行程显著降低了射击过程中产生的冲击力，使得全自动模式下的表现更加平稳可控。拉机柄位置合理，位于活塞杆上方且靠近瞄准镜/提把下方，在非使用状态下可以折叠收起；同时，保险装置被巧妙地设置于扳机护圈前部，采用横闩按钮形式，易于快速切换状态。SAR-21提供了半自动及全自动两种模式供选择使用。
此款步枪还配备了专利设计的30发容量弹匣，由半透明材料构成，便于射手随时监控剩余子弹数量。直插式设计让更换弹匣变得更加快捷方便，而弹匣卡笋则位于底座后方，进一步增强了整个系统的操作便利性。最后，SAR-21具备空仓挂机功能，当最后一发子弹发射完毕后会自动锁住枪机，提醒使用者重新装填或更换新的弹匣。
标准型瞄准系统配备一个集成的1.5倍望远式瞄准镜，其顶部设有应急用的机械瞄具作为后备。该瞄准镜在出厂前已经完成了归零调整，因此部队通常无需进行进一步的调节，以优化训练效率并缩短准备时间。此外，枪管下方还集成了一个激光瞄准装置（LAD），由一节AA电池供电。LAD提供五种工作模式，包括高功率和低功率的可见激光束或红外激光，以及点亮模式和长亮模式。LAD的开关位于前托左侧，方便射手在持枪时用左手拇指自然操作。
SAR-21步枪在设计上特别考虑了炸膛意外的防护措施，以增强射手的安全性和信心。
该枪在贴腮部位配备了一块模锻合金钢板，这一设计旨在在发生炸膛时有效保护射手的面部免受伤害。其次，枪管节套上设有泄气孔，当炸膛事件发生时，这个泄气孔能够释放部分火药燃气，从而降低炸膛产生的冲击力。尽管炸膛率与弹药的可靠性密切相关，且与枪支是否有托架无关，但这种设计的主要目的并非完全消除炸膛风险，而是通过提供额外的安全层来减轻士兵对无托步枪的担忧。
SAR-21系列还有以下的型号：
SAR-21标准型
SAR-21 GL——在前托下面安装40mm下挂式榴弹发射器，如美制M203或新加坡制造的CIS 40GL，因此而取消了LAD。
SAR-21轻机枪型——开膛待击，长513mm的重型枪管，有整体式折叠两脚架和前握把。
SAR-21 Sharpshooter——神枪手型与标准型基本相同，但所配的瞄准镜为3倍，而不是标准的1.5倍，而且瞄准镜分划在夜间可以照亮。
SAR-21 P——把整体瞄准镜改换皮卡汀尼导轨，拉机柄移至武器左侧，也可换成右侧。
SAR-21 MMS—— MMS是“模块化安装系统（Modular Mounting System）”的缩写，这个型号刚推出时曾被称为SAR-21 RIS。是把整体式瞄准镜和带LAD的前托都换成皮卡汀尼导轨，便于安装不同类型的瞄准装置及前握把、战术灯等不同附件。拉机柄也移至武器左侧。
SAR-21 LWC——LWC是“轻型卡宾枪（Light Weight Carbine）”的意思，初次展出是在2006年亚洲航空展同时举行的亚洲防务展上。该型号配有较超的枪管、前托和一个全息瞄准镜，也可以安装皮卡汀尼导轨。
SAR-21A——在2010年新加坡航空展上展出的新型号，最大的改变是左右手都能直接射击，顶部有全长的皮卡汀尼导轨。
SAR-21标准型
SAR-21 GL
SAR-21神枪手型
SAR-21轻机枪
SAR-21 P
SAR-21 MMS
