1998年3月，大连机车车辆厂与[[英国]]里卡多咨询工程公司签订了技术合作合同，在东风6型、[[东风4D型内燃机车|东风4D型机车]]所使用的16V240ZJD型内燃机、以及东风10DD型机车所使用的12V240ZJD型内燃机基础上，共同开发8V240ZJ（D）型2000[[马力]]内燃机。1999年，根据广州铁路集团广深铁路股份有限公司的需要，大连机车车辆厂在东风10DD型调车机车的基础上，研制了采用8V240ZJ型内燃机 <ref>[https://www.doc88.com/p-54189977419.html 8V240ZJ型柴油机的研制]，道客巴巴 ， 2011-6-3 </ref> 的东风5D型调车机车；同年12月初，首台东风5D型机车在大连出厂。此后半年时间内，大连厂为广深铁路股份有限公司生产了共9台东风5D型机车，投入[[广深铁路]]沿线车站的调车及小运转作业。

截至2009年，大连机车车辆厂 <ref>[http://www.ln.xinhuanet.com/dalian/dlsq/qymp/jdgl/jc.htm 大连机车车辆厂]，新华网， 2020-7-7</ref> 累计生产了超过180台东风5D型机车（0001～0180），主要用户为广州铁路局集团公司及[[冶金]]、[[煤炭]]、[[化工]]、[[电力系统]]等[[行业]]的路外工矿企业。