Después del fallo durante el lanzamiento del primer satélite Object-D, Korolev prepara el segundo ejemplar de la serie. El Ingeniero Jefe deseaba estudiar a fondo lo ocurrido con su predecesor, pero Khrushchev no le dejará. A las puertas de una importante votación en Italia, un éxito de este calibre reportará sin duda millones de votos al hermano Partido Comunista italiano. Idéntico al primer Object-D, en esta ocasión el Sputnik-3 alcanza el espacio sin dificultades el 15 de mayo de 1958 gracias al buen funcionamiento de su cohete. Una vez separado de él, estudiará la composición atmosférica en su capas superiores, la tensión del campo electrostático terrestre, la concentración de iones positivos, la carga eléctrica sufrida por el satélite, la radiación solar y cósmica, los micrometeoritos, etc. También informará de diversos parámetros referidos al comportamiento del propio vehículo, como la temperatura superficial y la interna. Los instrumentos operan siguiendo un sistema de control programado. La adición de un grabador de cinta magnética, para almacenar la información cuando se esté fuera del alcance de las estaciones terrestres y después transmitirla a la Tierra, acaba siendo un fracaso. Pruebas en tierra delatan su mal funcionamiento, pero el lanzamiento se aprueba igualmente, responsabilizando de los problemas a interferencias en los aparatos del laboratorio. La premura de las elecciones italianas evita resolver la cuestión. Como es lógico, llegado el momento, el grabador no actuará y de nuevo los científicos soviéticos deberán conformarse con los datos recibidos y captados durante las ventanas de visibilidad sobre la URSS. Su considerable brillo en órbita permitirá su seguimiento óptico desde tierra. Radioaficionados de todo el mundo seguirán sus transmisiones. La información enviada confirmará el descubrimiento realizado por los Explorer-1 y 3 sobre la existencia de los cinturones de radiación de Van Allen que rodean la Tierra. Por ejemplo, se descubrirá que la magnetosfera tiene un papel importante en el guiado de ciertas partículas ionizadas hacia la atmósfera terrestre, principalmente sobre los polos, donde se desarrollan las conocidas auroras, y se encontrarán indicios de un nuevo cinturón exterior. Con sus 1.327 kg de peso anunciados, los Estados Unidos vuelven a constatar el gran poder de satelización de los cohetes soviéticos. El Sputnik-3 deja de funcionar el 3 de junio.
-Número de Lanzamiento COSPAR: 1958-Delta 2
El objeto Delta 1 corresponde al Bloque A (central) del cohete lanzador, que también alcanza el espacio.
-Número SSC: 00008
-Hora de Lanzamiento: 07:00:35 UTC
-Zona de Lanzamiento: Baikonur NIIP-5 LC1
-Nombre de la Carga Util: Sputnik-3 (Object D-1 No. 2) (3-y Sovetskiy ISZ)
-Masa al despegue: 1.327 kg
-Organización Responsable: NII-88 (URSS)
-Lanzador: 8A91 (Sputnik) (B1-1)
-Orbita Inicial: 217 por 1.864 km, inclinación 65,2 grados, período 105,98 minutos.
-Reentrada: 6 de Abril de 1960.