Деревня Афанасово-3 расположена на северо-востоке Московской области, в северной части городского округа Черноголовка, у границы с Щёлковским районом, примерно в 39 км к северо-востоку от Московской кольцевой автодороги и 2,5 км к северо-западу от центра города Черноголовки, в верховье реки Черноголовки бассейна Клязьмы[8].
В 4,5 км южнее деревни проходит Щёлковское шоссе А103, в 6,5 км к северо-западу — Фряновское шоссе Р110, в 3,5 км к юго-западу — Московское малое кольцо А107, в 19 км к северо-востоку — Московское большое кольцо А108. Ближайшие сельские населённые пункты — село Макарово и деревня Якимово.
В деревне две улицы — Деревенская и Живописная, четыре проезда — Изумрудный, Кольцевой, Полевой и Чистопрудный, два тупика — Тенистый и Уютный, а также один переулок — Сергиевский[9].
В «Списке населённых мест» 1862 года — казённая деревня 2-го стана Богородского уезда Московской губернии по левую сторону Стромынского тракта (из Москвы в Киржач), в 25 верстах от уездного города и становой квартиры, при колодце, с 5 дворами и 43 жителями (18 мужчин, 25 женщин)[10].
По данным на 1869 год — деревня Ивановской волости 3-го стана Богородского уезда с 6 дворами, 6 деревянными домами и 37 жителями (15 мужчин, 22 женщины), из которых 3 грамотных. Количество земли составляло 74 десятины, в том числе 12 десятин пахотной. Имелось 4 лошади, 5 единиц рогатого и 3 единицы мелкого скота[11].
По материалам Всесоюзной переписи населения 1926 года — деревня Якимовского сельсовета Ивановской волости Богородского уезда в 13 км от Ямкинского шоссе и 21 км от станции Богородск Нижегородской железной дороги, проживало 93 жителя (59 мужчин, 34 женщины), насчитывалось 13 хозяйств (12 крестьянских)[13].