神舟三号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和上海航天技术研究院为主研制，“长征二号F”运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制。这次发射是长征系列运载火箭第66次飞行。自1996年10月以来，中国运载火箭发射已经连续24次获得成功。中国科学院和信息产业部等有关单位为这次发射研制了对地遥感、生命科学、空间科学等船载仪器和地面测控设备。