Sebbene condividesse molti componenti con la DB2, le due vetture erano abbastanza differenti, dato che la DB3 fu concepita per partecipare alle gare automobilistiche, al contrario quindi del modello da cui derivava. Il progetto fu approntato da un ex-ingegnere della Auto Union, Eberan von Eberhorst, anche se lo sviluppo della successiva DB3S fu eseguito da altri tecnici.
Furono costruiti in totale 10 esemplari tra il 1951 ed il 1953, che possedevano un numero di telaio compreso tra DB3/1 e DB3/10. I primi cinque esemplari vennero utilizzati dalla Aston Martin nelle competizioni, mentre gli altri furono venduti a clienti privati.
Ad alcuni esemplari della Aston Martin DB3 fu installata una carrozzeriacoupé.
La DB3S
La DB3S fu la versione più leggera della DB3. Venne prodotta dal 1953 al 1956 ed ebbe più successo rispetto all'antenata. Vennero costruiti anche due esemplari coupé.
La DB3S fu rimpiazzata nel 1956 dalla DBR1, che fu vittoriosa alla 24 Ore di Le Mans nel 1959.