水手3号是美国水手计划的一部分。该探测器原计划飞越火星以获取火星表面的照片，但由于太阳能电池板不能展开而无法正常工作。

按照美国“水手计划”美国前后一共发射了10个水手号探测器其中七个成功三个失败1962年7月22日发射的第一个水手1号重202千克带两块太阳能电池板，但因火箭偏离轨道，发射失败。一个月后的8月27日，水手2号发射成功到12月14日从距金星34800千米处飞过，探测了金星的大气温度，从而揭开了人类探测金星的序幕。1967的6月14日起飞的水手5号，飞到离金星的距离只有4000千米的地方。最后一个水手10号探测器，是1973年11月3日发射的，它重503千克，携带有紫外线分光仪，磁力计，粒子计数器，电视摄像机等。1974年2月5日飞经距金星5760千米的地方，拍摄了几千张金星云层照片。美国水手号系列探测器飞越金星只能算作“走马观花”的考察，

原本计划的水手11号及水手12号演变成“航海家计划”中的航海家1号（即旅行者探测器）及航海家二号，而维京1号及维京2号火星轨道太空船则是放大版的水手9号太空船。从航海家系列之后基于水手号设计的太空船还包括前往金星的麦哲伦号、前往木星的伽利略号。被称为Mariner Mark II的第二代水手号太空船最终演变成为目前正环绕土星的卡西尼－惠更斯号最近发射前往冥王星的新地平线号，虽然大致基于简化的先锋10号、先锋11号但也有部份特征源自水手号系列包括三轴稳定器及一个航海家、卡西尼号式的通讯碟型天线，

水手系列探测器基于徘徊者探测器发展而来，基座是1.04米直径、0.36米厚的六边形。基座背面是48厘米直径的碟状定位天线，正面为金字塔型的金属框架。两侧为长5.05米，宽0.76米的太阳能电池板。除此以外还有备用的水银电池为系统供电。动力系统则是一个225牛推力的联氨和4台控制姿态的氮气喷气机。

上个世纪60年代，从美国太空总署发射的“水手”号探测器是美国发射到金星、火星和水星附近的一系列不载人的航天探测器。其中“水手2号”是世界上第一只成功的星际间探测器。