טיטאן 3D (באנגלית: Titan IIID) היה משגר שפותח מטיל בליסטי בין־יבשתי "טיטן 2". המשגר שימש לשיגור חלליות בשנים 1971–1982. השינוי העיקרי לעומת הטיל הבליסטי היה הוספת שלב שלישי ומאיץ.
הסיבה לפיתוח משגר חדש היה צורך במשגר שיהיה מותאם לשיגור לווייני צילום מסדרה "KH-9 Hexagon" ו"KH-11 KENNEN". הוחלט להתאים למשימה זו משגר מדגם "טיטן 3C" תוך שדרוג השלב השלישי.
השיגור הראשון בוצע בשנת 1971 מכן שיגור SLC-4E בבסיס חיל האוויר ונדנברג. השיגורים נמשכו עד לשנת 1982 וכולם הסתיימו בהצלחה. בסך הכול בוצעו 22 שיגורים
בהמשך המשגר הוחלף על ידי דגם "טיטן 34D".