O primeiro A321neo, equipados com motores LEAP-1A da CFM, completou seu voo inaugural no dia 09 de fevereiro em Hamburgo, Alemanha. A aeronave, de matrícula D-AVXB, foi para o voo experimental com a tripulação de pilotos de teste Martin Scheuermann e Bernardo Saez Benito Hernandez. No mesmo voo foi engenheiro de teste em voo Gérard Leskerpit, e para monitorar o progresso foram os engenheiros Sandra Bour Schaeffer e Emiliano Requena Esteban.

O voo durou 5 horas e 29 minutos ao total, durante o qual foram realizados testes sobre a variação da rotação do motor (baixo / alto), o comportamento de sistemas e a validação do envelope de voo da aeronave. O A321neo irá juntar-se a frota de teste em voo do A320neo e realizar um teste para validar as qualidades de manobrabilidade, desempenho e sistemas. O primeiro A321neo está programado para ser entregue no final de 2016.

O A321neo é o maior membro da família A32xneo e incorpora muitas inovações, incluindo os motores de nova geração, Sharklet na ponta das asas e melhorias na cabine, que juntos irão oferecer até 20% em economia de combustível, quando comparado com a geração passada. O A321neo tem capacidade para até 240 passageiros em configuração de alta densidade e alcance típico de 6700 km, que pode ser expandido para 7400 km através de uma versão LR ( Long Range ).

Até o momento nenhuma companhia aérea brasileira tem encomenda fixa para essa versão da família neo, enquanto a TAP tem encomenda para 24 aeronaves desse tipo, realizada pelo consórcio Atlantic Gateway no fim de 2015. A campanha de ensaios em voo do A32xneo já acumulou mais de 1900 horas em mais de 640 vôos, desde 25 de setembro de 2014, quando foi realizado o primeiro voo do A320neo equipado com motores PW1100G.