В конце 60-х годов в НИИ-61 были развёрнуты работы по модернизации патрона «СП-2» для двухзарядного пистолета «МСП» (6П24). Модернизация была направлена на то, чтобы скрыть факт использования специального оружия заменой в патроне пули особой конструкции на пулю штатной конструкции от промежуточного патрона образца 1943 года. Работы по этому направлению были поручены Е.Т. Розанову. Так как пуля промежуточного патрона имела несколько большую массу по сравнению с пулей патрона «СП-2», для сохранения требуемых баллистических характеристик необходимо было увеличить её начальную скорость. Розанов разработал конструкцию патрона с двухэлементным телескопическим поддоном. По первоначальным оценкам, данный поддон обеспечивал увеличение начальной скорости пули на 20%. 

Вскоре к работе над конструкцией патрона присоединился молодой специалист В. А. Петров. В ходе проверки расчётов он установил, что реальный эффект прироста начальной скорости пули от использования телескопического поддона составлял не более 6 м/с. Им были разработаны более простые в изготовлении одноэлементные поддоны и проведены опытные стрельбы, подтвердившие его предположения. Но в 1972 году в силу субъективных причин в серийное производство были отправлены чертежи патрона с телескопическим поддоном. Несмотря на проведённую модернизацию, патрон «СП-3» сохранил признаки стрельбы из специального оружия, так как пистолет оставлял на пуле следы шести нарезов, а не четырёх, как автомат. 

Пуля патрона «СП-3» имеет начальную скорость 145±5 м/с, а кучность стрельбы в серии из 10 выстрелов из баллистического ствола R50 < 4,0 см. Стык гильзы с пулей и капсюлем покрывался смолой цвета бордо. Патроны «СП-3» выпускались с биметаллическими гильзами. Гильза патрона не имеет донного клейма, а капсюль фиксируется усиленным кольцевым обжатием. Патроны упаковываются в картонные коробки по 10 штук с 5 обоймами, закреплёнными на деревянном бруске. Судя по известным упаковкам, патроны выпускались заводами №711 (Климовский штамповочный завод) и заводом №62. Патроны маркировались на упаковке условным обозначением «7,62-СП-3 гж». Кроме двухзарядного пистолета «МСП» патрон «СП-3» применяется в специальном ноже разведчике стреляющем «НРС». 

Калибр, мм - 7,62; 
Длина патрона, мм - 52,0; 
Длина гильзы, мм - 34,8; 
Длина экстрактируемой гильзы, мм - 60; 
Диаметр пули, мм - 7,92; 
Масса патрона, г - 14,52-15,82; 
Масса пули, г - 7,9; 
Начальная скорость пули, м/с - 145±5; 
Максимальное давление, кгс/см2 - 2000; 
Импульс, кгс/с - 0,12.