Цель полёта испытание космического корабля «Союз Т» в варианте с тремя космонавтами на борту. Впервые после гибели экипажа корабля «Союз-11» в июне 1971 года, экипаж «Союза» состоял из трёх космонавтов. Программой полёта корабля «Союз Т-3» предусматривалась стыковка с орбитальной космической станцией «Салют-6» и проведение ремонтных работ на станции. В это время станция была необитаемой. Стыковка корабля «Союз Т-3» со станцией состоялась 28 ноября в 15:54 UTC. В космосе был образован комплекс «Союз Т-3» «Салют-6» «Прогресс-11». Грузовой корабль «Прогресс-11» отстыковался от станции 9 декабря в 10:23 UTC. На станции космонавты проводили научные эксперименты на установках «Сплав» и «Кристалл», также проводили наблюдения за биологическими объектами в установках «Светоблок» и «Оазис». Космонавты установили на станции новые приборы в системе терморегулирования и заменили электронную систему управления телеметрии. Космонавты также заменили приборы системы управления станции и блок электропитания компрессора системы перекачки топлива. Расстыковка корабля «Союз Т-3» и станции «Салют-6» состоялась 10 декабря в 06:10 UTC.