Двигатель Д-75 представляет собой модернизированную модель двигателя Д-54А. За счет большей подачи топлива в камеры сгорания, изменения формы, и расположения самих камер, улучшения наполнения цилиндров воздухом и повышения числа оборотов до 1500 об/мин. мощность двигателя Д-75 доведена до 75 л.

Помимо этого, в конструкцию двигателя Д-75 внесены некоторые изменения, позволившие повысить долговечность и надежность работы. Двигатель Д-75 (см. табл. 32) устанавливался на трактор Т-75 Харьковского тракторного завода. Ниже приведены конструктивные отличия двигателя Д-75 от двигателя Д-54А.