۲۶ مارس ۱۹۵۸، ایالات متحده سومین ماهواره خود را به فضا پرتاب کرد. اکسپلورر-۳ تقریباً مشابه اکسپلورر-۱ بود. اکسپلورر-۱ اولین ماهواره‌ای بود که ایالات متحده به فضا پرتاب کرد.
اکسپلورر-۳ همزمان با سال بین‌المللی ژئوفیزیک (IGY) توسط ارتش ایالات متحده پرتاب شد.
اکسپلورر-۳ با موشک جونو-۱ از کیپ کاناورال پرتاب شد و وارد مداری غیرعادی شد. یعنی یک مسیر طولانی بیضوی را در اطراف زمین دنبال می‌کرد. هدف این فضاپیما ادامه آزمایش‌هایی بود که با اکسپلورر-۱ آغاز شد.
محموله شامل یک شمارنده پرتوهای کیهانی (یک لوله گایگر-مولر) و یک آشکارساز میکروشهاب‌سنگ (یک آرایه شبکه سیمی و آشکارساز صوتی) بود. فضاپیمای اکسپلورر-۳ از نظر چرخشی تثبیت‌شده بود و دارای یک ضبط صوت بود تا تاریخچه کامل تابش را برای هر مدار ارائه کند.
وزن کل آن ۱۴ کیلوگرم بود که ۸/۴ کیلوگرم آن ابزارهایی بود که فضاپیما حمل می‌کرد. پوست خارجی بخش ابزار، در نوارهای متناوب سفید و سبز تیره رنگ‌آمیزی شد تا کنترل دمای غیرفعال ماهواره را فراهم کند.
نیروی الکتریکی توسط باتری‌ها تأمین می‌شد که تقریباً ۴۰ درصد وزن محموله را تشکیل می‌داد. این باتری‌ها قدرتی را فراهم می‌کردند که فرستنده با توان بالا را به مدت ۳۱ روز و فرستنده کم‌مصرف را به مدت ۱۰۵ روز کار می‌کرد.
داده‌های اکسپلورر-۳ و اکسپلورر-۱ منجر به کشف کمربند تشعشعی ون آلن شد که یکی از اکتشافات برجسته سال بین‌المللی ژئوفیزیک (IGY) محسوب می‌شود.
کمربند ون آلن منطقه‌ای در اطراف زمین است که در آن ذرات باردار خورشید توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می‌افتند.
اکسپلورر-۳ تقریباً ۹۳ روز را در مدار زمین سپری کرد، سپس در مدار از بین رفت. نمونه‌ای از این فضاپیما درحال‌حاضر در موزه ملی هوا و فضای مؤسسه اسمیتسونیان قرار دارد.
