Камера Nikon D3 оснащена новым 12,1-мегапиксельным сенсором формата FX (23,9 х 36 мм), который по размерам максимально приближен к 35-мм пленке. Чувствительность ISO в стандартном режиме 200 - 6400, а в расширенном 100-25600! Также камера оборудована новым процессором EXPEED, имеет новую систему автофокуса по 51 точке с функцией 3D Focus Tracking, которая при фокусировке учитывает освещенность и цветовую гамму снимаемого объекта. Для тех, кому по душе автоматические настройки, в камере реализована технология Scene Recognition System, которая автоматически определяет тип снимаемого объекта и, в зависимости от полученных данных, самостоятельно выставляет экспозицию и баланс белого. Время задержки при включении фотоаппарата всего 0,12 с, а серийная съемка позволяет делать до 11 кадров секунду. Снимки сохраняются в формате JPEG или RAW на карты памяти формата CF, для которых предусмотрено два слота. В качестве видоискателя можно использовать огромный 3-дюймовый экран разрешением 922 000 пикселей с технологией Live View и функцией виртуального горизонта.
