Машина принята на вооружение 1964 году и предназначена для буксировки артиллерии и прицелов массой до 6,5 тонн, перевозки личного состава, боеприпасов и военно-технического имущества. Грузоподъемность машины без прицепа - 2,5 тонны. Боевой вес - 9700 кг. Внутри имеется 13 посадочных мест. Вооружен транспортер дистанционно управляемым пулеметом ПТК во вращающейся башне. Дизель мощности 240 л.с., расположенный в центре корпуса у левого борта, обеспечивает скорость движения по шоссе без прицепа до 62 км/час. По воде машина передвигается посредством перематывания гусениц.

Экипаж МТ-ЛБ состоит из механика-водителя и командира машины. Отделение управления расположено в носовой части корпуса и связано с десантным отделением узким проходом по правому борту вдоль моторного отсека. В боковых стенках десантного отделения и в задних дверях имеются амбразуры для стрельбы из личного оружия.

Ходовая часть состоит из одинарных аллюминевых опорных катков с резиновыми бандажами, и не имеет поддерживающих роликов. Водоотливная помпа производительностью 450 л/мин обеспечивает компенсацию 30% потери плавучести.

МТ-ЛБ оказался удачной машиной и быстро завоевал популярность. На его базе создано целое семейство машин, в том числе снего-болотоходный транспортер МТ-ЛБВ с расширенной гусеницей, плавающая самоходная 122 мм гаубица 2С-1 "Гвоздика", пусковая установка ЗРК "Стрела-10", самоходный 82 мм миномет "Василек", самоходный ПТРК "Штурм-С", и другие машины.

По лицензии МТ-ЛБ выпускался в Польше и Болгарии, где на основе созданы ряд БМП, БТР и БРМ, инженерные машины, такие как БМП-23, БМП-30, БРМ-23, БВО-40.