Что бы эффективно использовать «астрономическое окно» в 1965 гуду к Венере было отправлено сразу два аппарата серии 3МВ. «Венера-2», запущенная 12 ноября 1965 года, предназначалась для изучения и фотосъемки планеты с пролетной траектории, а «Венера-3» должна была совершить мягкую посадку на поверхность для изучения атмосферы и поиска признаков жизни.. 16 ноября 1965 года в 04:19 с космодрома Байконур стартовала ракетоноситель "Молния М" с автоматической межпланетной станцией «Венера-3» на борту. Станция весом 960 кг состояла из орбитального отсека и спускаемого аппарата, представлявшего собой сферу диаметром 90 сантиметров, весившую 440 кг. В спускаемом аппарате был помещён металлический глобус Земли диаметром 70 миллиметров, внутри которого находился вымпел с изображением герба СССР. Станцию изготовили в ОКБ-1 под руководством Сергея Павловича Королёва. Станция была оснащена комплексом приборов для исследования межпланетного пространства:
- трёхкомпонентный феррозондовый магнитомет