Dank eines Zusatztanks im Rumpf kann der Airbus A321neo in der Langstreckenversion A321LR bis zu 4.000 nm (7.400 km) weit fliegen. Dies reicht beispielsweise für die Route Paris - New York. Airbus zufolge liegen die Betriebskosten dabei bei etwa 30 Prozent unter der vergleichbar nutzbaren Boeing 757-200, und sieben Prozent unter der konkurrierenden Boeing 737 MAX 10. Die Kabine der A321LR erlaubt dabei eine Bestuhlung mit bis zu vier Buchungsklassen, einschließlich einer Super Business Class, wie sie auch in großen Langstreckenflugzeugen zu finden ist. Airbus erhofft sich von der neuen A321-Version die Erschließung eines neuen Marktsegments für Langstrecken mit vergleichsweise dünner Nachfrage, sowie die Erschließung neuer Routen für Airlines, die ausschließlich auf die A320-Familie setzen.
Die A321LR von Arkia Israeli Airlines soll künftig vor allem auf Urlaubsrouten nach Europa und den Indischen Ozean eingesetzt werden. Die Airline fliegt das Modell in einer Ein-Klassen-Bestuhlung mit 220 Sitzplätzen. Zum Einsatz kommen CFM-LEAP-Triebwerke.