VF-0のA、S型は軍部が試作型可変戦闘機に求めた空戦能力を十分に有していたが、更なる高機動空戦能力と攻撃能力の増強(ペイロードの増強)、電子戦能力の向上を貪欲に追求した機体がVF-0D型である。
複座型が基本形となるがこれはA型より強化された攻撃・電子戦能力のため単座では十分な能力を発揮出来ないと軍部が強く主張したためである。