МТУ-20 был разработан для замены мостоукладчика МТУ-12 после негативного опыта его использования в оперативных тактических группах. Когда мотострелковый полк столкнулся с двумя водными преградами шириной 15 метров, МТУ-12 не смог обеспечить переправу полка через такие преграды, в отличие от МТУ-20 с его 20-метровым мостом.
При разработке МТУ-20 столкнулись с трудностью в транспортировке из-за большой длины моста, что делало его непригодным для железнодорожных перевозок и передвижения по узким дорогам. Эта проблема была решена с использованием складных концов моста, а гидравлические системы обеспечивали превращение моста в рабочее положение.
Для снижения веса базовой машины и моста он был выполнен из дюралюминия. Однако, из-за этого материала, мост становился неисправным после проезда по нему 15-20 танков. Также, его ремонтопригодность была ограничена из-за необходимости аргоновой сварки, отсутствующей в войсках. Исходя из этих негативных факторов, использование МТУ-20 для переправы танков в мирное время было запрещено приказом Министерства Обороны СССР.
Описание конструкции включает использование шасси средних танков Т-54/Т-55, противоатомную защиту, систему автоматического пожаротушения и фильтро-вентиляционную установку. Мост имеет длину 20 метров, ширину 3,3 метра, массу 7 тонн, и время постановки/снятия составляет 5-10 минут. Для наводки моста, мостоукладчик использует гидравлический привод, опуская аутригер перед выдвижением моста на преграду и оставляя мост на препятствии после отхода машины.