Jabarkan Phoenix Suns (2005–2008) dari Boris Diaw

Di bulan Agustus 2005, Diaw ditukarkan bersama dua pilihan draft masa depan ke Phoenix Suns dengan Hawks memperoleh Joe Johnson sebagai gantinya.

Di klub barunya ini, Diaw berkembang menjadi pemain yang lengkap dan mampu bermain di semua posisi. Disana dirinya dijuluki "3D" karena kemampuan multidimensinya tersebut, julukan ini sekaligus gabungan dari nomor punggung 3 dan inisial namanya. Diaw mencetak rataan 13.3 poin, 6.9 rebound, 6.2 assist, dan 1.0 blok per game dengan persentase tembakan 52.6% serta persentase lemparan bebas 73.1% pada musim kompetisi 2005-06. Pada musim ini pula, Diaw menjalankan peran ganda sebagai center sekaligus forward menggantikan Amar'e Stoudemire dan Kurt Thomas yang cedera.

Selama putaran playoffs tahun 2006, Diaw mencetak rataan 18.7 poin, 6.7 rebound, 5.2 assist, dan 1.1 blok per game. Pada Game 1 Final Wilayah Barat NBA tahun 2006 melawan Dallas Mavericks, Diaw mencetak poin tertinggi dalam karirnya dengan 34 poin, termasuk tembakan penentu kemenangan ketika waktu tersisa 0.5 detik membawa Suns unggul dengan skor 121–118.