A Zond 3 fazia parte do programa soviético Zond, e foi a primeira deste programa que completou sua missão, depois do falhanço da Zond 1 e a Zond 2, tomando numerosas fotografias da superfície da Lua.
A sonda era similar à Zond 2, lançada com destino a Marte , acrescentando à equipa de tomada de imagens um magnetómetro, um espectrógrafo de ultravioleta (de 0.25 a 0.35 e de 0.19 a 0.27 micrômetros) e de infravermelho (de 3 a 4 micrômetros), sensores de radiación , um radiotelescopio e um instrumento detector de micrometeoroides . Levava também um motor iónico experimental.
A sonda foi lançada o 18 de julho de 1965 . Pesava 960 kg. Uma vez em órbita terrestre, foi enviada desde uma plataforma Tyazheliy Sputnik (65-056B) para a Lua. Após o sobrevoo lunar, a Zond 3 continuou a exploração do médio interplanetario em uma órbita heliocéntrica.