Misja Gemini 3 była pierwszym załogowym lotem programu, którego realizację rozpoczęto w 1963 roku. Dwuosobowy statek kosmiczny miał stanowić pomost pomiędzy kapsułami jednoosobowymi Mercury, a trzyosobowymi Apollo. Nadrzędnym celem całego programu Gemini było przeprowadzenie spotkania i dokowania na orbicie
Podstawowym celem lotu były testy statku Gemini, manewrowanie nim oraz, po raz pierwszy w historii amerykańskiego programu kosmicznego, zmiana parametrów orbity pojazdu załogowego przy użyciu systemu silniczków OAMS. W trakcie lotu miały także zostać przeprowadzone trzy eksperymenty naukowe: wpływ nieważkości na rozwój jaj jeżowców i na białe krwinki ludzkie oraz przepuszczanie fal radiowych przez plazmę podczas wejścia w atmosferę.
Na początku 1964 roku ogłoszono pierwotne składy załóg: podstawowej i rezerwowej. W skład pierwszej weszli: Alan Shepard i Thomas Stafford, zaś w skład drugiej Walter Schirra i John Young. W trakcie treningu, podczas rutynowych badań wykryto u Sheparda chorobę Meniera co uniemożliwiło mu to lot w kosmos.