Дмитрий Ильич Козлов родился в 1919 году в станице Тихорецкая Краснодарского края.

Козлов Дмитрий Ильич

Козлов Дмитрий Ильич

В 1937 году Козлов поступил в Ленинградский военно-механический институт (ЛВМИ), однако с началом войны ушел на фронт, откуда возвратился в институт после тяжелого ранения. После войны поступил на специальные курсы в Московском высшем техническом училище имени Баумана.

После окончания войны Козлов вместе с другими деятелями советского ракетостроения был отправлен в Германию изучать документацию по немецкой ракете «Фау-2». После возвращения назначен начальником группы завода № 88 Министерства вооружения СССР, где продолжил заниматься управляемыми баллистическими ракетами.

В 1951 году Козлов переходит в ОКБ-1 под начало С. П. Королёва, где становится ведущим конструктором баллистических ракет Р-5 и Р-7. В 1958 году он переезжает в Куйбышев, где ему поручают организацию серийного производства ракеты Р-7, с которой он успешно справляется.

В 1964 году ЦКБ экспериментального машиностроения в Куйбышеве, возглавляемое Козловым, получает новое направление работы — создание космических спутников национального контроля. Под руководством Козлова созданы и запущены такие спутники как «Фрам», «Ресурс», используемые в картографии и изучении состояния экологии, фоторазведывательные спутники «Зенит» и «Янтарь», уникальные научные спутники «Бион» и «Фотон», предназначенные для исследований в условиях невесомости, астрофизические спутники «Эфир» и многие другие.

В 1996 году Козлов становится директором «ЦСКБ-Прогресс», созданного на базе ЦСКБ в Куйбышеве, которое продолжает дело Козлова и в настоящее время.

Кроме конструкторской деятельности занимался и предподавательской — много лет являлся заведующим кафедрой «Летательные аппараты» Самарского государственного аэрокосмического университета. Дмитрий Ильич — член Всероссийской Академии наук, Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского и других научных организаций.

В 2003 году Козлов оставил пост директора ЦСКБ «Прогресс», став его почетным генеральным конструктором.

Скончался Дмитрий Ильич Козлов 7 марта 2009 года.