泰坦三D运载火箭为美国的一次性使用运载系统，于1971年至1982年间共发射22次，卫星属KH-9及KH-11侦察卫星，改良自泰坦三C运载火箭，将C型的变轨级移除以增强低地球轨道的酬载能力。泰坦三D运载火箭于1971年6月15日进行首次发射，酬载KH-9系列的第一枚卫星，于1982年退役后则由泰坦34D运载火箭接替发射任务，全部22次的发射地点皆为范登堡空军基地4号太空发射复合体。