.X-3是早期试验机中看上去最先进的，但是这个计划的成果却不令人满意。X-3计划的目标很有野心：它会自己从地面起飞（以往的试验机都由母机带到空中），爬升到很高的高度，保持以2马赫的巡航速度飞行，然后自行降落。这架飞机的另一个任务是测试它的低展弦比机翼和钛的应用。1949年6月30日，两架X-3被批准开始建造。由于原计划为它们配备的Westinghouse J46发动机无法达到推力，尺寸和重量的要求，所以它被推力更低的Westinghouse J34发动机取代，这种发动机在开着加力时也只能提供4900磅