Mars 3 oli Neuvostoliiton vuonna 1971 Marsia tutkimaan lähettämä avaruusluotain. Luotain oli kaksiosainen: se koostui kiertorataosasta ja laskeutumiskapselista.[1] Mars 3 laukaistiin 28. toukokuuta 1971 ja laskeutumiskapseli irroittautui luotaimesta 2. joulukuuta 1971 laskeutuakseen planeetan pinnalle.[1]
Mars 3:n laskeutujan lähetin lopetti toimintansa 20 sekuntia laskeutumisen jälkeen tuntemattomista sysistä eikä signaalia enää tullut Maahan asti.[1] Ei ole tiedossa, oliko kyse laskeutujan viasta vai kierorataosasta johtubasta viestinnän viiveestä.[1] Luotain lähetti kuvan, josta ei saanut selvää yksityiskohdista ja valaistus oli heikko, mutta tämä virhe saattoi johtua Marsissa tuolloin olleesta pölymyrskystä.[1] Toisten lähteiden mukaan tämä oli valheellista propagandaa, jolla haluttiin peittää operaation täydellinen epäonnistuminen.[2]
Vuonna 2013 Marsin pinnalta otetuista kuvista löydettiin osia, jotka saattoivat olla Mars 3:n jäännökset.[3]
Luotaimen edeltäjä oli Mars 2 ja näiden jälkeen lähetettiin Marsiin vielä luotaimet 4, 5, 6 ja 7. Mars 2 ja 3 olivat rakenteeltaan samanlaisia avaruusluotaimia.[1]