Дмитрий Ильич Козлов родился 1 октября 1919 года в городе Тихорецке Краснодарского края в семье рабочего. После окончания в 1937 году средней школы в Пятигорске поступил в Ленинградский военно-механический институт. Во время Великой Отечественной войны с 1 июля 1941 года – доброволец Ленинградского народного ополчения, участвовал в боях на Ленинградском и Волховском фронтах в составе 71-й отдельной морской стрелковой бригады. В сентябре 1944 года после третьего ранения, в результате которого он потерял руку, был демобилизован, вернулся в институт и окончил его в декабре 1945 года.
В 1946 году после работы в составе Технической комиссии по изучению трофейной ракетной техники Дмитрий Ильич работает в КБ завода № 88 им. М. И. Калинина (СКБ НИИ-88, преобразованного в 1951 году в ОКБ-1) инженером-конструктором под руководством С.П. Королева. В пятидесятых годах – сначала ведущий конструктор ракеты Р-5, позже ведущий конструктор ракеты Р-7 – знаменитой "семерки". Именно эта ракета позволила обеспечить приоритет страны в разработке Межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и положить начало созданию практической космонавтики.
С 1958 года Дмитрий Ильич возглавил развертывание серийного производства ракет Р-7 на самолетостроительном заводе № 1 в городе Куйбышеве (ныне РКЦ "Прогресс") и организацию на этом заводе конструкторского бюро, ставшего впоследствии одним из ведущих в стране по созданию ракетно-космической техники.
С 1961 года Д.И. Козлов – заместитель Главного конструктора ОКБ-1 (с 1966 года – первый заместитель), начальник и Главный конструктор филиала № 3. С 1967 года – первый заместитель Главного конструктора Центрального конструкторского бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), начальник и Главный конструктор Куйбышевского филиала ЦКБЭМ. С 1974 года – начальник и Главный конструктор Центрального специализированного конструкторского бюро (ЦСКБ), а с 1983 года – начальник и генеральный конструктор ЦСКБ.
В апреле 1996 года после образования ракетно-космического центра "ЦСКБ-Прогресс" Д. И. Козлов становится его Генеральным директором и Генеральным конструктором.
Конструкторское бюро под руководством Д. И. Козлова в содружестве с другими КБ промышленности и институтами АН СССР с начала 1960-х годов стало головным КБ по созданию космических аппаратов для контроля за соблюдением международных соглашений об ограничении стратегических вооружений, проведения исследований природных ресурсов Земли и экологического контроля ("Фрам", "Ресурс-Ф"), космической технологии и материаловедения ("Фотон"), космической медицины и биологии ("Бион") и по созданию ракет-носителей "Восток", "Молния", "Союз".
За все время работы Д. И. Козлова в "ЦСКБ-Прогресс" было разработано, изготовлено и запущено свыше 1700 ракет-носителей типа Р-7 и около тысячи космических аппаратов различного назначения. Д. И. Козлов – автор более 150 научных трудов и изобретений, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям построения и проектирования сложных автоматических космических комплексов и входящих в их состав систем.
Д. И. Козлов создал в ЦСКБ дружный коллектив творческих работников, способных решать задачи любой степени сложности. Дмитрий Ильич сохранил и развил традиции организаторской работы своего учителя – С. П. Королева.
Концепцию конструкторской школы Козлова отличает высокая требовательность, культура труда, постоянный поиск и совершенствование. Одним из основных факторов успешной деятельности предприятия он считал подготовку высококвалифицированных кадров.
Дмитрий Ильич внес большой вклад в развитие Самарского университета – в становление новых научных направлений, в укрепление материально-технической базы, в подготовку инженеров и ученых по новым специальностям. Он создал и был первым заведующим кафедрой динамики полета и систем управления (1967-1970 гг.) и кафедрой летательных аппаратов (1980-1999 гг.) вуза.
Понимая всю важность вопроса создания испытательной базы для института, Дмитрий Ильич Козлов выделял ресурсы для строительства и оснащения уникальным испытательным оборудованием созданных в институте отраслевых лабораторий, оснащал кафедру летательных аппаратов необходимыми учебными экспонатами и оборудованием.
Он предоставлял возможность прохождения всех видов практик для студентов вуза, а также возможность посещения космодрома "Байконур" во время очередных запусков космических объектов.
Имя генерального конструктора Дмитрия Ильича Козлова сейчас носит кафедра космического машиностроения Самарского университета.
Профессор кафедры отечественной истории и историографии Наталья Банникова, студент Геннадий Альгашев