За основу предполагалось взять узлы легкого плавающего танка Т-40 — современную и весьма перспективную автомобильную 6-цилиндровую силовую установку с высокими удельными показателями и хорошо отработанные элементы трансмиссии и механизмы поворота. Особенно удачной получилась ходовая часть скоростной направленности с опорными катками большого диаметра и индивидуальной торсионной подвеской. Мелкозвенчатая гусеница Т-40 (шаг 98 мм, ширина 260 мм) кинематически позволяла довести скорость машины до 50 км/ч, одновременно обеспечивая, как тогда полагали, удовлетворительные сцепные свойства с грунтом при работе в тяговом режиме.
Созданием быстроходного тягача на базе Т-40 начали заниматься в НАТИ на уровне эскизной проработки в 1940 году, хотя первые наброски такой машины относятся еще к 1937 году.
Предварительную компоновку машины делал инженер Е.Г.Попов. Сразу же встал вопрос о двигателе требуемой мощности (75 — 90 л.с.). Применение, как на Т-40, вполне подходящего двигателя ГАЗ-202 (85 л.с.), только осваивавшегося в производстве, и даже его чисто автомобильного варианта ГАЗ-11 (70 — 72 л.с.) было нереально. Двигатели ЗИС-5 (73 л.с.) или ЗИС-16 (85 — 88 л.с.), удовлетворительные по мощности, надежности и долговечности, были достаточно громоздкими и тяжелыми (у ЗИС-5 удельная масса составляла 5,62 кг/л.с.). В то же время горьковский двигатель ГАЗ-М, хотя и менее мощный (52 л.с.) и устаревший, а также не отличавшийся большой выносливостью, зато дешевый и доступный, имел удельную массу всего 35 кг/л.с. — меньшую на 60%. Это наводило на мысль использовать в будущем тягаче спаренную силовую установку, состоящую из двух двигателей ГАЗ-М, параллельно работающих через свои конические передачи на общий "грузовой" вал. Идея, в принципе, была не нова (в НАТИ ее опробовали еще в 1934 году на двухмоторном автомобиле "2М" 6x4), и, хотя не давала полноценного удвоения мощности (недобор составлял 17 — 20% из-за постоянного и трудно устранимого рассогласования управления), к ней периодически возвращались в надежде получить дешевый и хорошо освоенный силовой агрегат мощностью около 100 л.с., которого у нас тогда не имелось в одинарном исполнении.
К сожалению, все предыдущие попытки создания перед войной легких быстроходных гусеничных тягачей 2-го поколения на базе ходовой части танка Т-40 с одним двигателем оказались не совсем удачными. К ним относятся машины завода № 37 ЛТ-1 (двигатель ГАЗ-М) и ЛТ-2 (двигатель "Додж" Д5 — 76 л.с.), разработанные в 1939 году (испытания — в 1940-м), тягач ГАЗ-22 (Т-22) с двигателем ГАЗ-202 (создан в 1940 году, испытан в 1941-м). Им всем не хватало мощности силовой установки, невысокой была и надежность работы в тяжелых условиях. К началу войны ничего конкретного и многообещающего в этом плане не было создано.
Осенью 1941 года производство всех артиллерийских тягачей, кроме маломощных и тихоходных СТЗ-5, вообще прекратилось — весь потенциал заводов направили на производство танков. Ранее выпущенные машины быстро расходовали свой ресурс, много их потеряли и при отступлении. К тому же довоенные тягачи мало соответствовали возросшим требованиям армии, особенно по подвижности и надежности.
Это заставило искать пути возобновления производства арттягачей (реально только легкого и среднего классов), но уже новых по конструкции, более скоростных, с максимальным использованием освоенных агрегатов, к тому же выполненных на более высоком техническом уровне. Таковыми были признаны хорошо отработанные и подходящие по параметрам узлы трансмиссии и ходовой части массового легкого танка Т-60 (развитие Т-40) с перспективой перехода на Т-70 и автомобильные 4-цилиндровые двигатели ГАЗ-М с возможностью их спаривания.
Работы над проектом легкого быстроходного гусеничного тягача "Д" ("двухмоторный") для буксировки 8-тонных артсистем, в первую очередь 152-мм гаубиц-пушек МЛ-20 и 122-мм пушек А-19, возобновились в НАТИ с февраля 1942 года, после реэвакуации института. Дополнительным требованием к новому тягачу стало размещение в кузове полного боекомплекта и всего орудийного расчета. Желательна была и тяговая лебедка. За основу взяли проект двухмоторного гусеничного тягача 1940 года с соответствующим внесением изменений, порой радикальных. Работа развернулась в быстром темпе. Вначале руководил ею главный конструктор проекта Е.Г.Попов, затем И.И.Дронг. Над созданием тягача "Д" трудились лучшие специалисты НАТИ: И.Ф.Вержбицкий, Б.И.Гостев, А.А.Душкевч, Я.Я.Зенкевич, Б.И.Иванов, М.К.Копылов, Н.И.Коротоношко, В.П.Петров, В.Г.Розанов, В.Я.Слонимский, П И.Степин, Б.М.Тихомиров, И.И.Трепененков, В.Н.Фирсаков, С.Б.Чистозвонов.