Dodatkowy system stabilizacji zapewniało pięć stałopędnych silniczków zamontowanych na obwodzie jego spodu.
Do łączności z Ziemią używano pojedynczej anteny monopolowej. Umieszczona była na szczycie statku. Dwie anteny dipolowe (4 pręty wystające ze spodu statku) służyły do nadawania telemetrii. Kamery wyzwalały się automatycznie po wejściu Ziemi w pole widzenia. Zdjęcia były przesyłane bezpośrednio na Ziemię lub nagrywane na rejestratorze. Statek wyposażono w dwie bliźniacze niezależne szerokokątne kamery telewizyjne typu Vidicon. Zespoły te mogły pracować jednocześnie lub na zmianę. Satelita wyposażony był także w radiometr FPR (Flat Plane Radiometer) służący do pomiarów energii słonecznej odbijanej od Ziemi.
Misja Misja rozpoczęła się 2 października 1966 roku, kiedy rakieta Thor Delta E wyniosła z kosmodromu Vandenberg satelitę ESSA 3 na niską orbitę okołoziemską. Po znalezieniu się na orbicie satelita otrzymał oznaczenie COSPAR 1966-087A.