Concebido primordialmente para investigar problemas de vuelo a alta cota y gran velocidad, así como las consecuencias del calor cinético, el X-3 comenzó su etapa de diseño en 1945.El piloto iba en una cabina presurizada, en un asiento eyectable hacia abajo que también servía como ascensor eléctrico para posibilitar el acceso en tierra.Bridgeman despegó desde el suelo y voló aproximadamente una milla (1,6 km), antes de volver a posarse en la pista del lago.En su primer vuelo supersónico el avión tuvo que realizar un picado de 15 grados para alcanzar Mach 1,1.Aunque el avión era tripulado por pilotos de la USAF, fueron contados como vuelos del NACA.
