Derivado del avión comercial Boeing 707, su característica más distintiva es el enorme radar rotativo que porta en la parte superior y puede realizar tareas de vigilancia todo tiempo, mando, control y comunicaciones.
Después de emitir los contratos preliminares de desarrollo a tres compañías, la USAF eligió a Boeing para fabricar dos estructuras para probar los radares propuestos por los fabricantes Westinghouse Electric y Hughes.
La OTAN, como una única entidad, adquirió 18 aviones, que tienen su base en Alemania.
En 1991, año en el que fue entregado el último ejemplar producido, el E-3 participó en la Operación Tormenta del Desierto, jugando un papel crucial dirigiendo a los aviones de la Coalición contra el enemigo.
Durante la vida de servicio del E-3, se llevaron a cabo numerosas actualizaciones para mejorar sus capacidades.