アストンマーティンDB3、そして後に登場したDB3Sは、1950年代に製造されたスポーツレーシングカーである。DB2の部品を一部使用していたものの、レース専用に設計されたため、DB2とは大きく異なっていた。最初の改造は、元アウトウニオンのエンジニア、エーベラン・フォン・エーベホルストが行ったが、後のDB3Sの改造は別の人物が担当した。

DB3には当初、「ほぼ同時期に発注された新しいV12エンジン」が搭載される予定だったが、「DB3の競争力を高めるために資金を費やす必要があった」。[ 1 ] DB3は1951年に、DB2ヴァンテージ の133馬力(99kW )の2.6L ラゴンダ直列6気筒エンジンを搭載して登場した。この車は成功しなかったため、 1952年6月に163馬力(122kW )を発揮するより大型の2.9Lエンジンが導入された。この車は、1952年5月のシルバーストーンで(2.6L仕様で)ジャガーCタイプに次いで2位、3位、4位を獲得した。この車はル・マンから撤退を余儀なくされたが、グッドウッドの9時間レースで優勝した。
1953年、パーネル/アベカシス組が運転するDB3は、世界スポーツカー選手権の開幕戦であるセブリング12時間レースで、カニンガムCR4に次ぐ2位に入賞した。そして第2戦のミッレミリアでは、レグ・パーネルがDB3を駆り5位を獲得。これはイタリアの伝統レースにおける英国製スポーツカーの最高順位となった。その後、DB3はアストンマーティンの主力車種としての地位をDB3Sに譲ることになった。
1951年から1953年にかけて、DB3は合計10台製造され、シャシー番号はDB3/1からDB3/10まででした。1~5号車はワークスカーとして使用され、6~10号車はカスタマーカーとして販売されました。シャシー番号1は、1953年にエリック・フォレスト・グリーンに売却され、競技生活を終えました。残念ながら、彼は1954年のブエノスアイレス1000kmレースで一度だけ使用しました。その車はクラッシュして炎上し、パイロットが死亡しました。事故後、シャシー1は修理され、息子のジャックによって競技で使用されました。

長年にわたり、数台のアストンマーティンDB3がクーペスタイルのボディを装着されてきた。左の写真は、2008年のシルバーストーン・クラシックで展示されたアストンマーティンDB3/7クーペである。
DB3Sは、1953年に発表された軽量版のモデルである。こちらは比較的成功を収め、1956年まで生産された。
当初は、2種類の「ワークス」クーペバージョンも製造された。
1956年、DB3SはDBR1に置き換えられ、DBR1は1959年のル・マン24時間レースで優勝を果たした。