В АНТ-3 использован тип фюзеляжа самолёта АНТ-2. Фюзеляж выглядел высоким, с трёхгранным поперечным сечением. Наблюдатель-стрелок в этом сечении мог работать стоя. Верхнее крыло почти лежало на фюзеляже. Задание на проектирование и постройку АНТ-3 выдали в начале 1924 года; уже в апреле был готов проект с двигателем Liberty L-12 мощностью в 400 л. с. Опытный образец выпустили в июле 1925 года[1].
С декабря 1925 года на московском заводе № 25 строили несколько самолётов для перелётов в Европу, предполагавшихся в 1926 году и головной образец для серии на московском государственном заводе № 5 в Филях, где завершили производство корабельного поплавкового разведчика Юнкерс Ю-20 и разведчика Ю-21[3]. Член Правительственной комиссии по дальним перелётам М. М. Громов рекомендовал поставить на самолёты для перелётов двигатель Napier Lion (на англ.) мощностью в 450 л. с. Предложение утвердила комиссия. На этих самолётах N-образные стойки коробки крыльев заменены К-образными. В итоге АНТ-3 «Пролетарий» показал значительно лучшие данные[1].
На АНТ-3 «Пролетарий» Громов вместе с бортмехаником Е. В. Радзевичем с 30 августа по 2 сентября 1926 года выполнили круговой перелёт Москва — Берлин — Париж — Вена — Прага — Варшава — Москва. Этот маршрут имел протяжённость 7150 км. Перелёт выполнен за 34 ч 15 мин. лётного времени. В 1927 году на самолёте с названием «Наш ответ»[4] (сокращение от «Наш ответ Чемберлену») лётчик С. А. Шестаков с бортмехаником Д. В. Фуфаевым выполнили перелёт Москва — Сарапул — Омск — Новосибирск — Красноярск — Иркутск — Чита — Благовещенск — Спасск — Наньян — Окаяма — Токио — Москва. За 153 ч они пролетели более 20 тысяч км. Перелёты продемонстрировали успехи самолётостроения и мастерство советских лётчиков в мире[1].