Zbudowany w 1929 roku PWS-20 miał krótką i niezbyt udaną karierę, jednak pełną nadziei i marzeń. Był to również pierwszy zaprojektowany w Polsce od podstaw samolot pasażerski. Zbudowano dwa prototypy, które okazały się jednak gorsze od używanych w tym okresie Fokkerów F-VIIA/1m.
Prace nad PWS-20 rozpoczęto w 1927 roku wraz z ogłoszeniem przez polskie Ministerstwo Komunikacji konkursu na ośmiomiejscowy samolot pasażerski (dwóch pilotów i sześciu pasażerów). Konkurs rozstrzygnięto 10 grudnia 1928 roku, przyznając pierwsze miejsce projektowi inżyniera Zbysława Ciołkosza i Antoniego Uszackiego, który nosił oznaczenie PWS-20.
Podjęto następnie decyzję o zamówieniu trzech prototypów, które miały być wykorzystane do prób. Zakłady PWS otrzymały również dofinansowanie z Ligi Obrony Powietrznej i Przeciwgazowej na realizację projektu. Pierwsza z maszyn została oblatana 12 marca 1929 roku i po serii prób trafiła do PLL LOT, gdzie poddano ją kolejnym próbom. W trakcie prób prototyp poddawano licznym modernizacjom, które miały polepszyć możliwości PWS-20.
Samolot był jednosilnikowym górnopłatem o mieszanej konstrukcji, z drewnianymi skrzydłami krytymi płótnem i sklejką, oraz kadłubem kratownicowym wykonanym z rur duralowych. Kadłub miał 12,67 m długości, a rozpiętość skrzydeł wynosiła 17,6 m. Napęd stanowił silnik rzędowy Lorraine-Dietrich LD-12Eb o mocy 450 KM, zapewniający prędkość maksymalną 178 km/h i przelotową 160 km/h, oraz zasięg 800 km.
W 1930 roku ukończono drugi prototyp, który wykorzystywano do lotów towarowych, a nie pasażerskich. Wyniki prób nie były jednak zbyt pomyślne, ponieważ koszty eksploatacji PWS-20 okazały się wyższe od kosztów generowanych przez Fokkery. W związku z tym PLL LOT zrezygnowały z zakupu kolejnych maszyn. Nie udało się również sprzedać samolotów do Rumunii.
Zanim jednak prototypy skasowano, pojawił się pomysł przebudowania jednego z samolotów (albo maszyn używanych, albo nieukończonego trzeciego prototypu) na samolot przystosowany do lotów transatlantyckich lub długodystansowych. Rozważano wykorzystanie go do lotu przez Atlantyk lub nawet dookoła świata. Z powodu kosztów, planów tych nie zrealizowano.
Istniała również koncepcja przebudowania PWS-20 na wodnosamolot (PWS-20 ter lub PWS-20 hydro), do obsługi połączeń lotniczych z m.in. Danią. Również i ten projekt upadł ze względu na słabe osiągi samolotu i koszty eksploatacji. Podobnie jak w przypadku innych maszyn pasażerskich, również w przypadku PWS-20 powstały plany przebudowania go na bombowiec, których nigdy nie zrealizowano.
Ostatecznie oba prototypy rozebrano, a projekt PWS-20 zamknięto. Chociaż historia tych maszyn nie była zbyt długa, pozostają pierwszymi polskimi samolotami pasażerskimi.
