宇宙神3A是美国洛克希德·马丁公司研制的两级液体运载火箭，为宇宙神2AS到宇宙神5系列的过渡型号，一子级采用俄制RD-180液氧煤油发动机，二子级采用单台RL10A-4-1液氧液氢发动机，取消了固体助推器，结构简化可靠性提升，2000年首飞成功，共发射2次均成功，2004年完成最后一次发射后退役。

宇宙神3A运载火箭是宇宙神3系列的基本改进型，一子级使用美俄联合研发的RD-180大推力可调发动机，放弃了原宇宙神系列的1.5级结构，取消助推发动机及固体助推器，减少了分离相关零部件，提升了可靠性。二子级半人马座上面级由双发动机改为单发动机，零部件减少4500个，进一步提升可靠性，同时保留了原有载荷接口，对卫星适配性良好。该火箭可将4060千克载荷送入地球同步转移轨道，首飞验证了RD-180推进系统和单发动机半人马座上面级的运行能力，为宇宙神5系列的发展奠定了基础。