一种拥有第三级的质子号发射时，使用了D组级上面级，因此实际是四级火箭；纯粹的三级火箭在1968年才第一次发射。基础型质子-K/D组级在1975年停止使用，其间共发射39次，失败15次，发射成功率只有61.5%。由质子-K/D组级发射成功的航天器有探测器4号~探测器8号无人飞船，月球15号~月球23号月球探测器，火星2号~火星7号火星探测器，金星9号~金星10号金星探测器。对D组级加以改进获得了两种衍生的上面级，D-1组级和D-2组级，所对应的火箭称为质子-K/D-1组级（8K82K/11S824M）