"Тройке", как и другим появившимся в 90-е годы образцам отечественной военной техники, вроде бронетранспортера БТР-90, не повезло. Кризисные явления в экономической и финансовой сферах не позволили наладить широкомасштабное производство, хотя мелкосерийно их выпускали. БМД-3 находились в частях, и в 1995 году воины-гвардейцы тульского соединения на них участвовали в юбилейном московском параде 9 мая.
От своих предшественниц эта машина отличалась значительно более высокими тактико-техническими характеристиками, что, правда, привело к повышению боевой массы до 12900 кг. По многим узлам и агрегатам эта машина унифицирована с самоходной противотанковой пушкой 2С25 "Спрут-СД".
В качестве основного вооружения применена 30-мм автоматическая стабилизированная в двух плоскостях пушка 2А42 с боекомплектом в 500 снарядов, имеется также автоматический 30-мм гранатомет АГ-17 (290 выстрелов), спаренный 7, 62-мм пулемет ПКТ (2000 патронов), 5,45-мм РПКС-74 (2160 патронов) и четыре противотанковые управляемые ракеты "Конкурс М".
Мощность двигателя 2В-06-02 - 450 л.с. Максимальная скорость по шоссе -71 км/ч, на плаву - 10 км/ч. Запас хода по топливу - 500 км. Вместимость - семь военнослужащих.
В процессе модернизации часть машин получила боевой модуль "Бахча-У" со 100-мм орудием 2A70 и 30-мм 2А72.
На базе БМД-3 выпускались также разведывательные химические машины РХМ-5.