С-21 легко буксировал автомобиль ГАЗ-АА по снежной целине глубиной 40—60 см. Кроме того, машина буксировала артсистему весом до 2000 кг по снегу глубиной 1,5 м без лыж.	Снегоболотоход С-21 преодолевает покрытый снегом подъем до 30°.

В трансмиссии передача от двигателя к ведущему мосту осуществлялась карданным валом и промежуточным валом от ГАЗ-51, отличавшимся несколько большей длиной по сравнению с промежуточным валом автомобиля. Угол наклона карданного вала составлял 3°10'.

В систему охлаждения входили водяной и масляный радиаторы от ГАЗ-51, которые устанавливались по схеме, аналогичной использованной на автомобиле. Для регулировки подвода воздуха в капотной части кузова перед радиатором имелись жалюзи, управляемые из кабины водителя.

Отвод воздуха из моторного осуществлялся через боковые жалюзи капота и через вентиляционные отверстия в задней части корпуса. С целью обеспечения более интенсивного протекания воздуха через радиатор вентилятор двигателя ГАЗ-51 заменили на более мощный.

Занесенные снегом кустарники и мелколесье не являлись препятствием для движения машины.

Система питания двигателя включала в себя: два установленных внутри корпуса под платформой бензиновых бака емкостью по 150 л каждый; бензокраны; фильтр-отстойник; бензонасос диафрагменного типа; указатели уровня бензина; бензопроводы, выполненные из латунных трубок сечением 6x8 мм. Заправка бензобаков осуществлялась через горловины в районе боковых стенок кабины. Отработанные газы удалялись из цилиндров через трубопровод, проходящий через моторный отсек к глушителю, расположенному снаружи корпуса машины между вторым и пятым опорными катками на правом борту под верхней ветвью гусеницы. Позднее выхлопную трубу удлинили и вывели за задний борт с целью исключения заливания водой и засорения.

Управлялся снегоход С-21 подобно танку или трактору с помощью удлиненных² рычагов, аналогичных рычагам самоходной установки СУ-76.

Управление дросселем карбюратора осуществлялось ножной педалью и кнопкой на щитке приборов. Также в кабине имелись смонтированные на щитке водителя масляный манометр, водяной термометр, амперметр, указатель бензина и спидометр.

Схема электрооборудования С-21 была в целом подобна автомобилю ГАЗ-51 с незначительным изменением. Система электропроводки — однопроводная.

Движение С-21 на воде осуществлялось за счет перематывания гусениц.

Постройка С-21 велась зимой 1948-1949 гг. силами института, и в феврале машина была готова. В период с марта по сентябрь 1949 г. снегоход был подвергнут заводским испытаниям в районе Горького и государственным испытаниям в Подмосковье в Бронницах. В ходе испытаний отмечалась недостаточная надежность С-21 из-за некачественного производственного исполнения.

Одновременно С-21 продемонстрировал высокую проходимость. Было установлено, что снегоход мог перемещаться по снежной целине различной глубины и в любых погодных условиях, по дорогам, пескам, по проселку, в весеннее бездорожье, по болотам (вплоть до трясины), а также преодолевал спокойные водные преграды. То есть, машина показала себя как транспортное средство нового типа — снегоболотоход.

Так, С-21 с прицепом форсировал Волгу и Москву-реку, преодолевал по снежной целине подъемы до 30°, снежный вал высотой 1,5 м с углом въезда 70°, шел по тридцатиградусному косогору. Занесенные снегом кустарники и мелколесье не являлись для него препятствием: максимальный диаметр сваливаемого дерева, зафиксированный в протоколе, был равен 15 см. С-21 буксировал по снегу артсистему весом до 2000 кг на колесах или грузовик ГАЗ-АА, а также специальные санные прицепы деревянной и металлической конструкции массой 2,5 т.

После устранения выявленных (преимущественно производственных) дефектов С-21 рекомендовали к серийному производству.

² Длину рычагов увеличили, что позволило уменьшить усилие, прилагаемое для совершения поворота.