Kolejna radziecka sonda wysłana pomyślnie ku Wenus w oknie startowym 1965 roku, pierwszy obiekt wykonany ręką człowieka, który dotarł na inną planetę.
16 listopada 1965 r. rakieta Mołnia wyniosła sondę o masie 960 kg na trajektorię międzyplanetarną. Głównym zadaniem sondy, która po udanym odlocie z orbity parkingowej otrzymała nazwę Wieniera-3, miało być osadzenie lądownika na powierzchni planety (wg oficjalnych danych z lat 60). Niektóre późniejsze źródła zaliczają Wienierę-3 do sond przelotowych, typu Wieniery-2. Zdjęć ani rysunków sondy nie opublikowano, jedynie wizerunek proporca w kształcie globu, który miała na pokładzie. Łączność z sondą została utracona na krótko przed osiągnięciem Wenus, jednak obliczenia wskazują, że 1 marca 1966 r. Wieniera-3 trafiła w planetę ok. 450 km od środka jej tarczy.