Pierwszym silnikiem zbudowanym przez Thomas Aeromotor Company był 8-cylindrowy chłodzony wodą silnik Thomas 8, który powstał na podstawie 135-konnego silnika Sturtevant. Silnik Sturtevant napędzał powstały w 1915 samolot D-2, jego bliska kopia Thomas 8 napędzał niektóre z późniejszych samolotów, które powstały w tej serii.
Opis konstrukcji Thomas Brothers D-2 był jednosilnikowym, dwumiejscowym dwupłatem z dwoma rzędami wsporników łączących płaty samolotu (tzw. two-bay wing). Konstrukcja samolotu była klasyczna, drewniana, kryta płótnem.
W wersjach D-2 płaty samolotu miały równą długość, w wersjach HS i D-5 górne skrzydło było znacznie dłuższe od dolnego.
Samolot miał podwozie klasyczne, niechowane z płozą ogonową. Samolot był napędzany 8-cylindrowym, chłodzonym powietrzem, 135-konnym silnikiem Sturtevant lub Thomas 8.
Historia thumb|D-2 około 1915 Prototyp D-2 został oblatany wiosną 1915, w czasie lotów próbnych samolot osiągnął prędkość 97,4 mil na godzinę (156,7 km/h), co było nieoficjalnym rekordem prędkości w Stanach Zjednoczonych;