Sputnik 3 sollte eigentlich als erster sowjetischer Satellit ins Weltall starten. Da er nicht rechtzeitig fertig wurde und zu schwer war, nahm Sputnik 1 seinen Platz ein. Am 3. Februar 1958 sollte Sputnik 3 gestartet werden, der Start schlug aber fehl und wurde am 15. Mai 1958 mit einem Ersatzsatelliten wiederholt. Sputnik 3 hatte einen kegelförmigen Körper von 3,57 m Länge, 1,73 m Durchmesser und einer Masse von 1327 kg. Seine Bahnhöhe betrug zwischen 226 und 1881 Kilometer. Er umrundete in 106 Minuten einmal die Erde auf einer um 65,2° geneigten Bahn. Der Satellit verglühte am 6. April 1960.
Eine Marke aus der Ausgabe "5 Jahre sowjetische Weltraumflüge" der DDR (MiNr 928) zeigt auch Sputnik 3.