Следует писать через тире с пробелами: в XIX — XXI веках.

Определить избыточно сочетание временной интервал или нет, можно только в контексте. Так как слово интервал многозначно, часто оказывается необходимым добавить к нему определение, чтобы было понятно, о каком интервале идет речь. Например, это необходимо во фразе: Он высчитывает воздействие всех тел друг на друга и определяет, куда они сдвинутся за небольшой временной интервал под этим суммарным воздействием (из журн.). Есть же случаи, где определение избыточно, например в примерах из словаря: Статьи появлялись с короткими интервалами. В интервалах между взрывами слышалась стрельба. По-видимому, избыточность появляется, когда в предложении есть другие слова со значением времени, которые помогают правильно воспринять слово интервал без определения временной. 

Используются прилагательные референтный и референсный (последнее - как финансовый термин).