เวเนรา 3 (รัสเซีย: ??????-3) เป็นยานอวกาศที่ถูกสร้างและปล่อยขึ้นสู่อวกาศโดยสหภาพโซเวียต เพื่อไปสำรวจพื้นผิวของดาวศุกร์ โดยถูกปล่อยเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2508 จาก Baikonur คาซัคสถาน
ภารกิจของยานอวกาศนี้เพื่อลงจอดบนพื้นผิวของดาวศุกร์ โดยลำตัวมีระบบวิทยุสื่อสาร เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ แหล่งพลังงานไฟฟ้าและมีตราแผ่นดินของสหภาพโซเวียต
ยานอวกาศดังกล่าวลงสู่ดาวศุกร์ด้วยการชนกระแทก เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2509 และกลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่ลงจอดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่น ด้านที่ตกนั้นเป็นดาวมืดของดาวศุกร์ ซึ่งพิกัดการลงจอดกระแทกน่าจะอยู่ที่พิกัด -20? to 20? N, 60? to 80? E อย่างไรก็ตาม ระบบสื่อสารของยานได้ล้มเหลวก่อนที่จะมีการส่งข้อมูลใด ๆ กลับมายังโลก
เนื่องจากดาวศุกร์ มีอุณหภูมิประมาณ 500 องศาเซลเซียส ตลอดทั้งกลางวันและกลางคืน ทำให้การลงจอดของยานสำรวจเวเนรารุ่นต่อๆไป ก็ยังเป็นอุปสรรค จนกระทั่ง เวเนร่า 7 ที่ลำตัวของยานเป็นไททาเนี่ยม สามารถลงจอดที่พื้นผิวอย่างนุ่มนวลได้สำเร็จเป็นลำแรกและส่งข้อมูลกลับมายังโลกได้ 23 นาที
