Dates of life (mentions): 1806—1859
Primary residence: Охотск
Main regions of work: Дальний Восток
Brief information: Российский кругосветный мореплаватель, один из старослужащих Охотской флотилии, штабс-капитан. Исследователь Охотского моря, Приамурского края и Сахалина, участник Амурской экспедиции.
В 1826—1829 годах совершил кругосветное плавание на шлюпе «Сенявин» под командованием Ф. П. Литке.
Позже был осуждён, лишён чинов, всех прав состояния и сослан на Дальний Восток на поселение. В 1841 г. ссыльнопоселенцем поступил на службу РАК в Охотском порту под начало В.С. Завойко. В мае 1842 г. Завойко и Орлов отправились в залив Аян. За несколько дней было пройдено всего 120 вёрст, и Завойко вернулся с небольшим отрядом по берегу в Охотск. Орлов продолжил начинание и достиг Аянского залива, составив его карту, по пути также составил эскизную карту побережья от Охотска до залива Аян.
В 1843 г. с тунгусом Афанасием вновь отправился к Аянскому заливу на рыбацкой лодке. Дойдя на ней до р. Ульи, пришлось перестроить лодку. 10 мая последовали дальше, 20 мая достигли устья р. Алдома, 25 мая лодка обогнула высокий скалистый мыс и зашла в залив. Исследовав залив и его окрестности Орлов обнаружил юрту и домик, которые сохранились от работавших здесь ранее исследователей. Это место он определил для начала строительства будущего порта, который назвал Аян. Оставшись на всё лето, организовал рубку леса для построек, собрал у коренного населения сведения о времени вскрытия и замерзания льда, составил карту с тщательной описью и глубинами в заливе. 11 августа в залив прибыл бриг «Промысел», доставив Завойко. Первым начальником Аянского порта был назначен В.С. Завойко.
В 1844 и 1845 гг. Д.И. исследовал несколько вариантов сообщения между Аяном и Якутском по рекам Лене, Алдану, Мае, Нелькану и через горы. Позже найденный Орловым путь будет назван Амгино-Аянский тракт, он пролегал через Нелькан, Аим, Усть-Маю и Амгу.
В конце 1840-х гг. по заданию РАК совершил обследование побережья Охотского моря и сбор сведений об Амуре и окрестностях. В августе 1849 г. отправился на байдарке из Аяна в Сахалинский залив для розыска Г. И. Невельского, исследовавшего в это время Амурский лиман. После встречи с ним в заливе Академии, поступил под его командование. Этой же зимою Орлов получил предписание отправиться к устью Амура для наблюдения за вскрытием реки, лимана и залива Счастья.
В 1851-1852 гг. впервые обследовал низовья Амура, нижний бассейн реки Амгунь, при этом открыл ряд озёр — Чля, Орель и других, более мелких, водораздельные хребты между бассейнами рек системы Амура и рек Тугур и Уда. В одной из экспедиций прошёл не менее 700 вёрст; астрономически определил направление Хинганского хр. между истоками рек Уды и Амгунь; установил отсутствие пограничных столбов по южному склону Хинганского хр., в Тугурском и Удском краях (это означало, что Приамурский край не был в сфере цинского влияния).
По заданию Невельского 18 августа 1853 г. с отрядом из 6 человек высадился в селении Венду-эси и двинулся на байдарках на юг вдоль западного побережья о-ва Сахалин. 30 августа на месте селения Кусунай в устье одноимённой реки (Ильинка) учредил военный пост Ильинский. Собрав местных жителей — айнов и орочей — поднял в честь этого события русский флаг. Оставив трёх человек, с остальными казаками пошёл дальше на юг с целью достичь залива Анива. В селении Сироро у мыса Ноторо (м. Слепиковского) Орлов встретил двух посланцев Невельского, которые рассказали ему, что за мысом находится обширный залив Идунки (залив Невельского), обойдя который можно попасть в Аниву не раньше, чем за месяц. Приняв новое решение, Орлов возвратился в Ильинский пост, где оставил имущество на попечение айнского старшины, а сам с отрядом направился в залив Анива через восточное побережье. Им был описан юго-восточный берег между 48° и 46°50' с. ш.
В 1859 году вышел в срочный отпуск по болезни. Скончался в июне 1859 года.
По словам К. Максимовича, впервые доставил в Императорский ботанический сад коллекцию растений из устьев рр. Амур и Тугур.