Po odchodu šéfkonstruktéra Jaroslava Lonka v roce 1938 se stal hlavním konstruktérem Zlínské letecké a. s. ing. František Pospíšil, jenž rozšířil řadu zlínských letadel o typ Z-XV. Letoun byl navržen jako školní, pokračovací nebo turistický stroj, nevyžadující speciální obsluhy. Měl sloužit i k vojenským účelům, neboť měl velmi krátký start i doběh. 
Prototyp, osazený novým motorem TOMA (77 kW), byl zalétnut počátkem roku 1939 ještě bez imatrikulace, druhý už s německou poznávací značkou. Právě vinou okupace zmizel později Zlín-XV v propadlišti dějin. 
S přihlédnutím na vkus potenciálních zahraničních zákazníků byl Z-XV navržen jako dolnokřídlý jednoplošník, jehož dělené křídlo i ocasní plochy byly samonosné. Z trupu se sedadly dvoučlenné osádky za sebou byl velmi dobrý výhled. Pevný dvoukolový pečlivě zakapotovaný podvozek byl vybaven olejo­pneumatickými tlumiči. Konstrukce letounu byla smíšená.