Боевая машина десанта БМД-1 не только дала начало принципиально новому типу бронетанкового вооружения, но и изменила облик советских ВДВ, придав им качественно новые возможности. Однако вопрос подвижности ВДВ окончательно всё же не был решён. Дело в том, что БМД-1 при всех своих преимуществах обладала весьма незначительной по сравнению с боевыми машинами пехоты вместимостью, которая составляла всего семь человек – два члена экипажа и пять десантников). Для обеспечения средствами механизации всей пехоты ВДВ требовалось слишком много БМД, десантировать которые в полном объеме не представлялось возможным.
Поэтому 14 мая 1969 года – всего через месяц после принятия на вооружение БМД-1 – Военно-промышленная комиссия Совмина СССР приняла решение о создании легкой бронированной машины с увеличенной по сравнению с БМД-1 вместимостью, способной к десантированию с помощью парашютных систем. Разработка проекта новой машины было поручено КБ Волгоградского тракторного завода и проводилась под руководством главного конструктора А.В. Шабалина. Бронетранспортер создавался на основе шасси БМД-1 с широким использованием ее узлов и агрегатов. Общая компоновка БМД-1 сохранена без изменений. БТР-Д отличался от БМД-1 удлиненным на 483 мм корпусом, наличием дополнительной пары катков ходовой части и отсутствием орудийной башни. За счет отказа от башни и удлинения корпуса удалось значительно повысить вместимость бронетранспортера. Теперь она составляла 13 человек – три члена экипажа и десять десантников. Вес машины по сравнению с БМД-1 увеличился на 800 кг.
В отделении управления по продольной оси корпуса оборудовано место механика-водителя. В его распоряжении находятся три сменных перископических прибора и инфракрасный прибор ночного видения. По обе стороны от механика-водителя установлены сиденья пулеметчиков, ведущих стрельбу из курсовых 7,62-мм пулеметов ПКТ, смонтированных в верхнем лобовом бронелисте корпуса.
Для стрельбы из автоматов десанта БТР-Д имеет пять амбразур с броневыми заслонками и шаровыми опорами (по две в бортах и одна в кормовом десантном люке). Возможность ведения огня через амбразуры из ручного пулемета РПКС в БТР-Д, как и в БМД, отсутствует. Гранаты Ф-1 боекомплекта укладываются в двух сумках по пять штук, закрепленных на кронштейне укладки патронной коробки, расположенной слева от механика-водителя.
В среднем отделении размещены укладки для двух ручных противотанковых гранатометов РПГ-16 или РПГ-7Д и выстрелов к ним, двух ручных пулеметов (РПКС) и двух переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК) типа «Стрела-2» или «Игла». Один РПГ закрепляется в нише на левом и правом передних пиллерсах, другой — на левой нише у перегородки силового отделения. 21 выстрел к гранатометам размещается в шести двухместных и трех трехместных сумках-укладках, из которых две трехместные и три двухместные укладки находятся на левом борту среднего отделения, одна трехместная и три двухместные укладки — на правой нише среднего отделения. Один ручной пулемет размещается в укладке на левом переднем пиллерсе, другой закрепляется на нише левого борта в среднем отделении. Пять снаряженных магазинов к ручным пулеметам размещаются в укладке, находящейся на нижнем лобовом листе слева от места механика-водителя. Автоматы экипажа закрепляются: один в укладке на левом переднем пиллерсе, а другой — на нише левого борта. Остальные автоматы находятся при десантниках. Снаряженные магазины к автоматам укладываются в четыре сумки — по две сумки на правом и левом борту среднего отделения. Патроны к 26-мм сигнальному пистолету уложены в четыре сумки (по пять штук) — по две на левом и правом бортах среднего отделения. Также на правом и левом бортах среднего отделения имеются укладки для двух ракет ПЗРК. Укладка состоит из трех кронштейнов, два из которых служат для закрепления транспортно-пускового контейнера ракеты, а третий (переносной) — для поддержания источника питания. Кронштейн для поддержания источника питания должен переставляться в зависимости от того, ракета какого комплекса укладывается на кронштейны.
В моторно-трансмиссионном отделении бронетранспортера был установлен такой же, как и на БМД-1, шестицилиндровый V-образный дизельный двигатель жидкостного охлаждения 5Д20, развивающий максимальную мощность 240 л.с. Двигатель, главный фрикцион, коробка передач и бортовые фрикционы были объединены в единый силовой блок.
В состав ходовой части, применительно к одному борту, входят шесть обрезиненных опорных катков и пять поддерживающих роликов. Ведущие колеса расположены сзади. Подвеска опорных катков индивидуальная гидропневматическая, позволяющая механику-водителю с его рабочего места изменять клиренс в диапазоне от 110 мм до 450 мм. С помощью гидравлического устройства он может также изменять натяжение гусениц. На БТР-Д использованы такие же, как на БМД-1, стальные мелкозвенчатые гусеницы с резинометаллическим шарниром.
Бронетранспортер БТР-Д обладает хорошими скоростными характеристиками и высокой проходимостью на пересеченной местности, в том числе и на грунтах с низкой несущей способностью. Он способен преодолевать подъем крутизной 32-35°, вертикальную стенку высотой 0,7 м и ров шириной 2 м. Водные преграды бронетранспортер преодолевает вплавь со скоростью 10 км/час.
Движение на плаву обеспечивают два водометных движителя. В качестве средств связи на всех бронетранспортерах установлена радиостанция Р-123М. Для постановки дымовых завес используются термодымовая аппаратура и четыре дымовых гранатомета 902В. Бронетранспортер оборудован также автоматической противопожарной системой и системой противоатомной защиты.
Бронетранспортеры БТР-Д поступали на вооружение воздушно-десантных войск Советской Армии. В каждой воздушно-десантной дивизии по штату полагалось иметь 69 машин этого типа.
Благодаря более длинной по сравнению с БМД-1 6-катковой базе шасси, именно БТР-Д был взят за основу при создании машин различного назначения для ВДВ. В частности, на его базе были созданы самоходное орудие 2C9 Нона, машина управления артиллерии 1В119 «Реостат», командно-штабная машина КШМ-Д «Сорока», бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-Д, санитарный бронетранспортер, а также зенитная, противотанковая и другие модификации.