Mit Transit 5 A-​3  gelang am 16.06.1963 im dritten Anlauf der Start eines ersten Exemplars des präoperationellen Einsatztyps der Transit Navigationssatelliten. Der Satellit war gravitations­gradienten­stabilisiert und verfügte über ein neuentwickeltes automatisches Temperaturkontrollsystem. Aufgrund der Erfahrungen mit Transit 5 A-​1  war das Energieversorgungssystem überarbeitet worden. Beim Aufstieg der von der Vandenberg AFB gestarteten Scout-​X3 Rakete wurde jedoch der Oszillator des Satelliten so schwer beschädigt, daß er für Navigationszwecke nicht genutzt werden konnte. Außerdem nahm das Speichersystem keinen der eingehenden Befehle an. Doch erstmals konnte die Gravitations­gradienten­-​Stabilisierung bei einem Transit Satelliten erfolgreich praktisch genutzt werden. Anfänglich wurde noch ein unerwartet starkes Taumeln beobachtet, das aus der Sublimation von Biphenyl resultierte, was sich aber schließlich beruhigte. Um die Arbeit des Stabilisierungssystems besser verfolgen zu können, war die Endmasse mit einem Xenon-​Blitzlicht ausgerüstet worden, das von eigenen Solarzellen gespeist wurde. Am Satellitenkörper selbst wurde zusätzlich die Lichtintensität gemessen, woraus sich ermitteln ließ, auf welche Länge (max. 30,5 m / 100 ft) die Endmasse aktuell ausgefahren war.