Автоматика HK 21 построена по схеме с полусвободным затвором. Замедление открывания затвора осуществляется при помощи двух роликов, помещенных между боевой личинкой и телом затвора и взаимодействующих с фигурными вырезами в стенке ствольной коробки. Пулемет ведет огонь с закрытого затвора, возможные режимы огня - одиночные выстрелы и автоматический. Ствол пулемета - быстросъемный, питание - ленточное, однако при необходимости приемник ленты может быть заменен на специальный адаптер, позволяющий использовать любые коробчатые и барабанные магазины от G3 или ручного пулемета НК 11. Кроме того, путем замены ствола, затвора и лентоприемника HK 21 может модифицироваться под патроны калибра 5.56мм НАТО или советский 7.62х39мм.
Следующей модификацией HK 21 стал HK 21A1. В нем разработчики отказались от возможности использования магазинов, а лентоприемник сделали откидным вниз для того, чтобы ленту при зарядке можно было бы просто вкладывать в пулемет, а не протягивать через лентоприемник при помощи специального съемного "язычка".
И HK 21, и HK 21А1 в настоящее время в Германии не выпускаются. Однако, их производят по лицензии в Португалии и Греции, где они состоят на вооружении.
В настоящее время фирма Хеклер-Кох предлагает на экспорт две модификации этого пулемета: HK 21e и HK 23e. Технически, оба эти пулемета отличаются только калибрами (21Е - 7.62мм НАТО, 23Е - 5.56мм НАТО) и длиной ствола, в остальном же их конструкция одинакова. В отличие от НК 21А1, HK 21e имеет несколько удлиненную ствольную коробку и изменнную схему лентоподачи. В нем также была возвращена возможность использования магазинов вместо ленты. Ударно-спусковой механизм получил еще один режим ведения огня - очередями по 3 выстрела, и по конструкции не отличается от УСМ винтовок G3A4. Прицелы HK 21e имеют градуировку до 1200 метров, а HK 23e - до 1000 метров, а также возможность введения боковых поправок.
В самой Германии ни HK 21e, ни HK 23e (как и их предшественники) на вооружении не состоят, однако производятся на экспорт и состоят на вооружении многих стран Азии, Африки и Латинской Америки.
