152-миллиметровую пушку-гаубицу Д-20 спроектировали в екатеринбургском ОКБ-9 под руководством Петрова. Серийное производство начали в 55-м г. на заводе № 221 в Волгограде (ныне ФГУП "Баррикады").
Гаубица Д-20 имеет ствол, длинна которого составляет около 26 калибров, состоящий из трубы-моноблока, казённика, муфты и двухкамерного дульного тормоза. Затвор клиновой, вертикальный с механический полуавтоматикой. Поворотным и подъёмным механизмом обеспечивают углы вертикального обстрела -5;+45 градусов, угол горизонтального обстрела – 58 градусов.
Для стрельбы из Д-20 используют те же выстрелы, что и для 152-миллиметровой гаубицы Д-1. Возможно ведение огня тактическим ядерными боеприпасами и управляемыми снарядами "Краснополь".