De software stelt gebruikers in staat 3D-modellen in een virtuele ruimte te importeren die dienovereenkomstig kan worden bewogen en geanimeerd. De positionering van de 3D-figuren kan eenvoudig worden aangepast, de gezichtsuitdrukkingen kunnen worden gewijzigd (zolang het model morphs heeft om te gebruiken), en bewegingsgegevens kunnen worden toegepast op het model om het te laten bewegen. Naast deze functies voor modellen kunnen accessoires, podia en achtergronden worden toegevoegd om een omgeving te creëren, en effecten zoals lens flares en AutoLuminous (een effect dat dingen laat gloeien en oplichten) kunnen worden toegepast, zolang de MikuMikuEffect (MME) plugin in de interface is geïnstalleerd. Geluid en muziek kunnen ook worden toegevoegd om muziekvideo’s, korte films en door fans gemaakte verhalen te maken. De bewegingsgegevens die worden gebruikt om de personages te animeren en de posegegevens die voornamelijk worden gebruikt voor het maken van screenshots, kunnen worden geëxporteerd als respectievelijk .vmd-bestanden (Vocaloid Motion Data) en .vpd-bestanden (Vocaloid Pose Data). De geëxporteerde bestanden kunnen vervolgens worden geïmporteerd in andere projecten die zijn gemaakt met software die deze bestandstypen kan gebruiken. Dit stelt gebruikers in staat om de gegevens te delen met andere gebruikers. De software maakt ook gebruik van de Bullet physics engine. Gebruikers kunnen ook gebruik maken van Microsoft’s Kinect voor motion capturing. Map shadowing, screenshot rendering in verschillende beeldbestandsformaten en volledige film rendering in het .avi bestandsformaat zijn ook mogelijk.
Met uitzondering van een paar modellen, stages, bewegingsdata en accessoires die bij de software worden geleverd bij het downloaden, wordt alle inhoud, inclusief de 3D modellen, gedistribueerd door de gebruikers, wat betekent dat alle regels en beperkingen (of het gebrek daaraan) sterk variëren van geval tot geval. De regels van de meeste modellen kunnen worden gevonden in het Readme bestand, dat een .txt, pdf of een webpagina bestand kan zijn. De maker, HiguchiM, heeft verklaard dat hij geen beloftes kan doen over hoe fan-modellen van andere gebruikers wel of niet gebruikt kunnen worden, en is vrijgesteld van alle verantwoordelijkheid met betrekking tot dit onderwerp. Modellen gemaakt door andere gebruikers zijn vaak beschikbaar voor publieke download. Aangezien MikuMikuDance uitsluitend poseer- en animatiesoftware is, gebruiken modelleurs 3D modelleersoftware, zoals Blender of Metasequoia, om het model en de UV map te maken, terwijl het grootste deel van de conversie naar het MMD platform (zoals gezichtsmorphs, botten en fysieke lichamen) wordt gedaan met een programma dat uitsluitend voor MMD modelconversie is gemaakt, PMD Editor of zijn opvolger PMX editor.
De software zelf wordt geleverd met een klein aantal modellen van bekende Vocaloids en een onzichtbaar raster, waaraan in MME partikeleffecten kunnen worden gekoppeld, een podium, wat accessoires, en twee voorbeelden van wat MMD kan, in de vorm van .pmm-bestanden; het bestandstype waarin MMD-projecten worden opgeslagen. De software werd oorspronkelijk alleen in het Japans uitgebracht, maar later werd ook een Engelse versie uitgebracht. Video’s waarin de software wordt gebruikt zijn regelmatig te zien op sites als Nico Nico Douga en YouTube en zijn populair onder zowel Vocaloid-fans als -gebruikers. Door deze populariteit werd ook een tijdschrift gemaakt dat bij elke uitgave exclusieve modellen uitdeelt. Sommige modellen voor Vocaloid kunnen ook worden gebruikt voor Vocaloid-muziek, die vervolgens wordt gebruikt door studio’s die met de Vocaloid-software werken.
Veel mensen kopen ook Windows 100%-tijdschriften waarin modellen worden gegeven die exclusief zijn voor het publiek. Deze komen eens per maand uit en door de populariteit geven modelbouwers geheime modellen weg, naast de modellen waar mensen voor hebben betaald. De meeste van deze modellen zijn Vocaloid of modellen waar geen auteursrecht op rust.
Op 26 mei 2011 kwam er een einde aan het voortdurend updaten van de software en werd de laatste versie uitgebracht. In een slotverklaring liet de maker de software in handen van de fans om erop voort te bouwen. Desondanks is de broncode niet vrijgegeven, en de ontwikkelaar is niet van plan dit te doen, waardoor het voor mensen onmogelijk is om verder te bouwen op de originele software. Er zijn echter alternatieve programma’s die vergelijkbare functionaliteit bieden, zoals MikuMikuMoving (MMD’s “vervanger” die regelmatig wordt bijgewerkt en veel van de functies van MMD heeft, evenals nieuwe bestandsformaten die uniek zijn voor het programma, ondersteuning voor de Oculus Rift head-mounted display en een nieuwe UI, naast andere functies), en de gratis software, Blender.
Tussen toen en nu zijn er verschillende toevoegingen geweest aan MMD versie 7.39, voornamelijk de toevoeging van de x64 versie, die beter draait dan de normale versie en is ontworpen om de kracht van 64-bit computers te gebruiken die 32-bit computers missen. Dit resulteert in betere prestaties, snellere rendertijden en een hogere kwaliteit, om maar wat te noemen.Op 1 juni 2013 begon de maker van MikuMikuDance echter heel plotseling updates voor het programma uit te brengen. Nadat hij weer updates begon uit te brengen, zijn er 20 nieuwe versies en de 64-bit versies daarvan. Vóór 1 juni was de laatste versie 7.39, die werd uitgebracht op 26 mei 2011. MMD ver. 7.39 kreeg verschillende programma-updates tussen de eerste release en het moment van ver. 7.39m zijn uitgebracht. De meeste van deze updates werden alleen gemaakt om de compatibiliteit met nieuwere, meer geavanceerde .pmx modellen te vergroten. Het is onbekend waarom de maker de software opnieuw begon te bewerken. Op 10 december 2019 werd versie 9.32 uitgebracht, wat de meest actuele versie is.
In december 2014 kondigde Sekai Project aan dat ze toestemming hadden gekregen om MikuMikuDance op Steam uit te brengen. Per december 2020 is het echter nog niet uitgebracht.
De eerste anime televisieserie die volledig met de software werd geproduceerd, Straight Title Robot Anime, ging op 5 februari 2013 in première.