В 1961 году была произведена очередная крупная модернизация трактора и ему была присвоена марка ТДТ-40М. Однако, первый образец этого трактора был изготовлен экспериментальным цехом завода еще в апреле 1960 года. Этот трактор впоследствии стал самым массовым трактором на лесоразработках в период с конца 1950-х по конец 1960-х гг. Эксплуатационники очень быстро освоились с его эксплуатацией, в основном по причине простой и надежной конструкции трактора. Механизация добычи леса поднялась на принципиально новый уровень. С одновременным массовым внедрением в отрасль специальных трелевочных тракторов, происходило совершенствование технологии их использования. Общепризнанным стал метод работы малыми бригадами, состоящих из вальщика с помощником, тракториста, чокеровщика и сучкорубов. Кроме основных функций по выволакиванию пакета древесины, с помощью трелевочных тракторов стало возможным осуществлять крупнопакетную погрузку древесины на автомобили-лесовозы методом накатывания обвязанных тросом пачек древесины на коники машины по наклонным балкам. Кроме этого, применялся (и применяется по настоящее время) метод подъема и погрузки пакета древесины на лесовозы тросами, пропущенными через блоки на вкопанных самодельных стрелах. Все эти операции выполнялись при помощи тракторных лебедок.
Рассмотрим конструкцию трактора ТДТ-40М несколько подробнее. Как и у любой серьезной машины, основой всему у этого трактора служит рама, состоящая из двух лонжеронов, поперечных связей в виде трубы, угольников и закрывающего всю конструкцию днища. Спереди на раме имелся мощный буфер из трубы прямоугольного сечения и буксирные крюки. Компоновка и расположение агрегатов осталось прежними. Однако двигатель был установлен другой, марки Д-48Т, унифицированный с общепринятым двигателем Д-48Л сельскохозяйственных тракторов МТЗ и ЛТЗ. Благодаря увеличенной мощности двигателя до 48 л.с. (при 1500 об/мин) у трактора ТДТ-40М увеличилась рейсовая нагрузка почти на 20% (объем вывозимой древесины с 4-6 м3 увеличился до 5-8 м3). Пусковым устройством служил широко распространенный и в наше время пусковой одноцилиндровый двигатель ПД-10М работающий на бензине с добавлением в него моторного масла для устранения трения в надпоршневом пространстве цилиндра. Единственным негативным фактом форсирования двигателей трелевочных тракторов всегда оставалась склонность в вздыбливанию при сборке и транспортировке пакетов древесины. И чем мощнее двигатель, тем выше динамика трактора, соответственно нельзя увеличивать мощность, не внеся изменений в конструкцию трактора. На модернизированном тракторе эти изменения свелись к смещению центра тяжести ближе к переду путем конструктивного перемещения ходовой системы относительно рамы на 130 мм.
Другим значительным внедрением стала гидрообъемная система с насосом НШ-46У, предназначенная, в основном, для приведения в движение погрузочного щита, что значительно облегчило труд тракториста и обеспечило безударную погрузку пакета деревьев на трактор, а это, в свою очередь, повысило надежность рамы и ходовой части трактора. Однако, следует заметить, что подъем погрузочного щита с пакетом древесины на трактор осуществлялся только тяговым усилием троса лебедки. Гидропривод в данном случае нейтрализуется путем включения рычага гидрораспределителя в плавающее положение. В этом случае обе полости гидроцилиндра соединяются с гидробаком, и поршень вместе со щитом, под действием внешних сил, свободно перемещается. Далее, в транспортном положении, гидрораспределитель переводят в нейтральное положение и начинают транспортировку груза. Из этого становится ясно, что на тракторах ТДТ-40М гидросистема выполняла только сброс и подъем порожнего щита. Кроме основной задачи гидравлическая система позволяла использовать трактор на других лесотехнических работах. Для этого необходимо было демонтировать погрузочный щит и установить вместо него необходимое гидроуправляемое оборудование. Для монтажа передней гидрофицированной навески так же были предусмотрены монтажные места. Для управления рабочими органами в гидравлической системе был установлен трехзолотниковый распределитель Р75-В3. На основных работах по трелевке пакетов древесины был задействован лишь один золотник, поэтому в кабине имелся лишь один рычаг управления гидросистемой, но при монтаже иного оборудования на трактор, подключались и другие золотники.