Surveyor 3 wyposażony był bardzo podobnie do pierwszego amerykańskiego lądownika, jednakże plan tej misji przewidywał eksperyment ze zbadaniem właściwości mechanicznych gruntu księżycowego. Dlatego też Surveyor 3 wyposażony został w specjalnie zaprojektowaną koparkę, zdolną zagłębiać się na kilkanaście centymetrów w grunt. Wszelkie ruchy koparki i zachowanie się gruntu śledzone były na bieżąco przez system telewizyjny, który w czasie rzeczywistym pozwalał naukowcom na Ziemi po raz pierwszy w historii obserwować bezpośrednie objawy mechanicznych zniekształceń wywołanych ziemskim urządzeniem. Koparka ta była umieszczona na końcu wysięgnika o długości 127 cm. Wyryła ona w sąsiedztwie aparatu cztery rowki o głębokości kilkunastu centymetrów i szerokości około dwóch decymetrów. Okazało się przy tym, że grunt księżycowy nie jest ani twardy, ani sypki, lecz że ma średnią spoistość – mniej więcej taką, jak ziemskie tufy wulkaniczne. Stwierdzono, że w miarę wzrostu głębokości wzrasta i spoistość gruntu. Podczas przekopywania zewnętrznej warstwy gruntu stwierdzono też występowanie w niej drobnych kamyczków.