Tijdens deze SA-3 testvlucht zou men voor het eerst ook de zogenaamde retroraketten testen die de tweede rakettrap van de onderste moet scheiden. Net als bij de vorige twee Saturn I raketten werd er geen tweede rakettrap bovenop de onderste gemonteerd maar een zogenaamde dummy die gevuld werd met 109 000 liter water. Deze derde testvlucht uit het Apollo programma vond plaats tijdens gespannen politieke momenten tussen de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie aangezien een paar weken eerder de Cubacrisis plaats vond. Hierdoor kregen niet-NASA medewerkers tijdelijk geen toegang meer tot alle NASA faciliteiten.
De derde Saturn I raket staat klaar op het lanceercomplex 34 - Foto: NASA
Op 16 november 1962 vond de lancering plaats van de derde Saturn I raket. De raket werd gelanceerd vanop lanceercomplex 34 en opnieuw verliep de lancering vlekkeloos. Doordat de brandstoftanks van deze raket helemaal gevuld werden bereikte de Saturn I raket 4 minuten en 53 seconden na de lancering een hoogte van 167 kilometer. Dankzij deze geslaagde testvlucht kregen ingenieurs van het Marschall Space Flight Center nu voor het eerst een beeld van hoe een volledig gevulde S-1 rakettrap zich gedroeg tijdens de lancering. Net als bij de SA-2 vlucht werd ook tijdens deze missie de Saturn I raket tot ontploffing gebracht eenmaal deze zijn hoogste punt had bereikt. Hierdoor kwam de 109 000 liter water vrij in de hoogste lagen van de atmosfeer waardoor wetenschappers nu mooi de vorming van een wolk en het gedrag van waterdamp konden bestuderen op grote hoogte. In totaal duurde deze SA-3 testvlucht 4 minuten en 53 seconden en deze derde Saturn I raket had bij zijn lancering een totaal gewicht van bijna 500 ton.
