Mẫu Orlik được thiết kế bởi PZL Warszawa-Okecie với vai trò máy bay huấn luyện cho Không lực Ba Lan, dự định thay thế cho mẫu PZL-110 Kolibers. Đồng thời thiết kế này cũng nhằm đáp ứng tiêu chuẩn FAR 23 của Hoa Kỳ. Dự án nắm dưới sự giám sát của Andrzej Frydrychewicz, kỹ sư trưởng của PZL Warszawa-Okecie. Máy bay được tích hợp cánh tỉ lệ low-aspect nhằm giả lập tốt hơn cảm giác điều khiển tương tự chiến đấu cơ.[1] Máy bay được thiết kể để lắp động cơ radial engine của Soviet Vedeneyev M14P cùng với đó là dự định thay thế bằng động cơ của Ba Lan thiết kế Ivchenko AI-14 khi đưa vào dây chuyền sản xuất.[2] Mẫu thử nghiệm đầu tiên của Orlik bay vào ngày 12 tháng 10 năm 1984, và mẫu thứ hai bay vào tháng 12 và chiếc thứ ba là tháng 1 năm 1985.[2]

Trong khi Không lực Ba Lan dự định lắp cho Orliks động cơ radial của Ba Lan, phía PZL lại muốn lắp động cơ turboprop là mẫu PZL-130T Turbo Orlik cho bản xuất khẩu.[3] Do đó, mẫu thử nghiệm thứ ba được lắp động cơ turboprop 410 kW (550 shp) Pratt & Whitney PT6A-25P, cất cánh vào ngày 13 tháng 7 năm 1986, nhưng đã bị rơi vào tháng 1 năm 1987 trong khi bay biễu diễn cho Không lực Colombia.[4] Hai mẫu thử nghiệm tiếp theo ra mắt vào năm 1989 và 1990, được lắp động cơ của Czech 560 kW (750 shp) Walter M-601E và PT6A-25 trong mẫu PZL-130TB và PZL-130TP.[5]

Năm 1990, chương trình phát triển động cơ piston Orlik bị hủy bỏ, vì các động cơ do Ba Lan chế tạo không tạo đủ công suất, cùng với đó là việc chuyển sang sử dụng động cơ M-601 cho PZL-130TB.[5]