幻影3在試飛中表現的優異性能使法國空軍欣喜若狂，法國空軍立即訂購了10架預生產型幻影3a，幻影3a比幻影3原型機足足長了2米，機翼麵積也為此增加了17.3%，展弦比減小至4.5%，裝一台阿塔09b發動機，不開推力43.2千牛，加力推力58.9千牛，保留了sepr火箭助推器，首架預生產型1958年5月12日首飛，在1958年10月的試飛中首次達到2馬赫的最大速度，達索對該機衝刺更高的速度充滿信心，在作了充分準備後，該機不負重望，在次年6月的試飛中最大飛行速度達到2.2馬赫，成為歐洲第一種飛行速度超過2馬赫的作戰飛機。達索將後6架作為生產型生產，裝備了湯姆遜-csf公司的西拉諾空中截擊雷達，裝備法國空軍戰鬥機部隊。澳大利亞在得知達索研製了高性能的戰鬥機後，立即聯繫達索公司並提出了購買意向。為了測試該機性能，澳大利亞政府請達索將一架幻影3改裝英國羅?羅公司的埃汶67發動機，該型發動機推力71.1千牛(屬於大英國協的澳大利亞裝備英製武器，裝備埃汶發動機有利於後勤維護)，改裝後飛機編號為幻影3o，1961年年初就進行了試飛，不過最終還是沒有採用埃汶。幻影3o這個編號被得以保留，後來澳大利亞在引進了幻影3e後，繼續使用這個編號。下圖為幻影3a。
幻影3c
幻影3的正式生產型號為幻影3c，1960年10月投產，和a型相比，該機機身加長了0.5米左右，裝備一台阿塔09b.3發動機，軍用推力4250千克，加力推力6000千克。發動機有一個超速係統，在飛機飛行速度超過1.3馬赫時，該係統就自動連結。為了延長航程，該機可以吊掛625升、1100升、1300升和1700升的副油箱。固定武器為兩門30毫米德發轉管炮，每門備彈量125發，機炮位於進氣道下方，德發機炮成為幻影3的標準裝備，後期生產的幻影3都保留了德發機炮。早期生產的幻影3c隻有3個掛點，機身中心線1個，每側機翼掛點下1個，後期生產的c型在每個機翼外側加裝了1個掛點，通常用來掛載響尾蛇空空飛彈。該機的主要電子設備為機頭的西拉諾截擊雷達，用於製導機身下的瑪特拉r511或者瑪特拉r530空空飛彈。在執行截擊任務時，該機通常的武器掛載方案為兩枚響尾蛇空空飛彈加一枚馬特拉r530。
幻影3c是作為截擊機使用的，所以早期其外掛武器隻有瑪特拉r-530和早期型號的響尾蛇空空飛彈，對地攻擊武器早期則隻有無製導炸彈和各型火箭彈；後期生產的瑪特拉魔術空空飛彈性能明顯優於響尾蛇，所以紅外製導飛彈都換成了魔術。後期又增加了雷射製導炸彈，可以發射durandal反跑道武器，馬特爾空地飛彈等一係列空對地武器，該機的對地攻擊性能也大大增強。
雖然保留推力1680千克的sepr-841火箭發動機，但在裝火箭發動機時就必須去掉機炮，以用來裝火箭發動機的燃料tx-2。而且從高空突襲的轟炸機似乎並不受歡迎，加裝火箭發動機似乎也沒有多少使用價值，如果不用火箭發動機就可以加裝副油箱以延長航程。所以後期生產的幻影3去掉了火箭發動機，並加裝了腹鰭，後來還加裝了著陸勾，可以在前線機場實現短距著陸。
該機採用了懸臂式下單翼，機翼裝有錐形扭轉盒，採用全金屬抗扭盒形結構和帶加強肋的機架整體壁板，靠近機翼前緣處有鉸接在上下翼麵上的小型擾流片。可收放式前三點起落架，主輪和前輪均為單輪，座艙蓋以鉸鏈形式連接，向後打開，馬丁?貝克公司的rm.4零高度彈射座椅。達索認為戰鬥機在高強度的空戰中可靠性將是影響作戰性能的最大因素，為此機上的空調係統和液壓係統均採用雙套備用係統。
1961年開始向法國空軍交付，法國空軍共接收了95架，該機一直使用到了1988年。由於性能優異，幻影還出口到了瑞士，以色列，南非等國。出口型在細節設計上並沒有多少的差異，而隻是在型號編號上加上了購買國的首字母，如出口到瑞士的為幻影3cs，以色列為幻影3cj,南非幻影3cz。
以色列購得幻影3c後，首開幻影空戰紀錄，1963年8月以色列空軍飛行員駕駛幻影3c在巡邏中擊落了2架敘利亞的米格-17，後續戰果中還包括2倍音速的米格-21，使幻影3c名聲大揚。在1967的“六日戰爭”中，以色列空軍把幻影3c的性能發揮到了極限，該年6月5日，以色列空軍傾巢出動，以迅雷不及掩耳之勢轟炸了埃及、約旦和敘利亞空軍的機場，以色列飛行員用幻影3c上的機炮和法製反跑道炸彈把三個國家的軍用機場炸得千瘡百孔，以色列大獲全勝。價格低廉的幻影3c在戰爭中的出色表現給世人留下了深刻的印象，達索和幻影也就在這時開始出名。大批的訂單開始湧向達索公司，各國空軍迫切想感受這種無尾翼三角翼的戰鬥機帶來的優異性能。
幻影3e和幻影3r
在幻影3c投入生產後，達索開始考慮在該機基礎上開發一種多功能戰鬥機而不是繼續研製純粹的截擊機，這就是後來的遠程戰鬥轟炸機幻影3e。達索共製造了3架原型機，首架原型機1961年4月首飛。
和幻影3c相比，前機身延長了30厘米，因為增加了許多機載航電設備，其中通信係統包括tr-ap-22超高頻無線電台以及tr-ap-28甚高頻電台，無線電導航設備包括an/arn-52c塔康等。同時針對在使用中發現的幻影3c存在的航程短的問題，e型機增加了機身燃油量，達到了3330升。有些批次的幻影3e在座艙下方加裝有一具馬可尼公司的連續波都卜勒導航雷達。
幻影3c
幻影3的正式生產型號為幻影3c，1960年10月投產，和a型相比，該機機身加長了0.5米左右，裝備一台阿塔09b.3發動機，軍用推力4250千克，加力推力6000千克。發動機有一個超速係統，在飛機飛行速度超過1.3馬赫時，該係統就自動連結。為了延長航程，該機可以吊掛625升、1100升、1300升和1700升的副油箱。固定武器為兩門30毫米德發轉管炮，每門備彈量125發，機炮位於進氣道下方，德發機炮成為幻影3的標準裝備，後期生產的幻影3都保留了德發機炮。早期生產的幻影3c隻有3個掛點，機身中心線1個，每側機翼掛點下1個，後期生產的c型在每個機翼外側加裝了1個掛點，通常用來掛載響尾蛇空空飛彈。該機的主要電子設備為機頭的西拉諾截擊雷達，用於製導機身下的瑪特拉r511或者瑪特拉r530空空飛彈。在執行截擊任務時，該機通常的武器掛載方案為兩枚響尾蛇空空飛彈加一枚馬特拉r530。
幻影3c是作為截擊機使用的，所以早期其外掛武器隻有瑪特拉r-530和早期型號的響尾蛇空空飛彈，對地攻擊武器早期則隻有無製導炸彈和各型火箭彈；後期生產的瑪特拉魔術空空飛彈性能明顯優於響尾蛇，所以紅外製導飛彈都換成了魔術。後期又增加了雷射製導炸彈，可以發射durandal反跑道武器，馬特爾空地飛彈等一係列空對地武器，該機的對地攻擊性能也大大增強。
雖然保留推力1680千克的sepr-841火箭發動機，但在裝火箭發動機時就必須去掉機炮，以用來裝火箭發動機的燃料tx-2。而且從高空突襲的轟炸機似乎並不受歡迎，加裝火箭發動機似乎也沒有多少使用價值，如果不用火箭發動機就可以加裝副油箱以延長航程。所以後期生產的幻影3去掉了火箭發動機，並加裝了腹鰭，後來還加裝了著陸勾，可以在前線機場實現短距著陸。
該機採用了懸臂式下單翼，機翼裝有錐形扭轉盒，採用全金屬抗扭盒形結構和帶加強肋的機架整體壁板，靠近機翼前緣處有鉸接在上下翼麵上的小型擾流片。可收放式前三點起落架，主輪和前輪均為單輪，座艙蓋以鉸鏈形式連接，向後打開，馬丁?貝克公司的rm.4零高度彈射座椅。達索認為戰鬥機在高強度的空戰中可靠性將是影響作戰性能的最大因素，為此機上的空調係統和液壓係統均採用雙套備用係統。
1961年開始向法國空軍交付，法國空軍共接收了95架，該機一直使用到了1988年。由於性能優異，幻影還出口到了瑞士，以色列，南非等國。出口型在細節設計上並沒有多少的差異，而隻是在型號編號上加上了購買國的首字母，如出口到瑞士的為幻影3cs，以色列為幻影3cj,南非幻影3cz。
以色列購得幻影3c後，首開幻影空戰紀錄，1963年8月以色列空軍飛行員駕駛幻影3c在巡邏中擊落了2架敘利亞的米格-17，後續戰果中還包括2倍音速的米格-21，使幻影3c名聲大揚。在1967的“六日戰爭”中，以色列空軍把幻影3c的性能發揮到了極限，該年6月5日，以色列空軍傾巢出動，以迅雷不及掩耳之勢轟炸了埃及、約旦和敘利亞空軍的機場，以色列飛行員用幻影3c上的機炮和法製反跑道炸彈把三個國家的軍用機場炸得千瘡百孔，以色列大獲全勝。價格低廉的幻影3c在戰爭中的出色表現給世人留下了深刻的印象，達索和幻影也就在這時開始出名。大批的訂單開始湧向達索公司，各國空軍迫切想感受這種無尾翼三角翼的戰鬥機帶來的優異性能。
幻影3e和幻影3r
在幻影3c投入生產後，達索開始考慮在該機基礎上開發一種多功能戰鬥機而不是繼續研製純粹的截擊機，這就是後來的遠程戰鬥轟炸機幻影3e。達索共製造了3架原型機，首架原型機1961年4月首飛。
和幻影3c相比，前機身延長了30厘米，因為增加了許多機載航電設備，其中通信係統包括tr-ap-22超高頻無線電台以及tr-ap-28甚高頻電台，無線電導航設備包括an/arn-52c塔康等。同時針對在使用中發現的幻影3c存在的航程短的問題，e型機增加了機身燃油量，達到了3330升。有些批次的幻影3e在座艙下方加裝有一具馬可尼公司的連續波都卜勒導航雷達。