Der ICE 3 ist zusammen mit dem ICE T ist der erste in der ICE-Reihe, der keine separaten Triebköpfe hat, sondern die gesamte Traktionsausrüstung über den Zug verteilt hat. Diese Anordnung wurde gewählt, weil die angestrebten Geschwindigkeiten von über 300 km/h eine maximale Achslast von 17 Tonnen erforderten, was mit dem Gewicht der Triebköpfe nicht zu realisieren war. So verfügt die Hälfte der acht Wagen eines jeden Zuges über vier Fahrmotoren mit je 500 kW, was eine Gesamtleistung von 8.000 kW oder 10.728 PS ergibt. Er wurde gemeinsam von Siemens und Adtranz/Bombardier entwickelt und gebaut.
Das äußere Design ähnelt dem des nur kurz zuvor entwickelten ICE T, allerdings hat der ICE 3 spitzere Fronten. Die Basisvariante ist die Baureihe 403, die nur unter 15.000 V Wechselspannung betrieben werden kann. Sie ist nicht zu verwechseln mit der Baureihe 403 aus den siebziger Jahren. Die Baureihe 406, genannt ICE 3M, ist auch für 1.500 und 3.000 V Gleichspannung für den Einsatz in Belgien und den Niederlanden ausgerüstet. Einige wurden zur Baureihe 406F umgerüstet, die auch in Frankreich unter 25.000 V Wechselspannung fahren kann. Eine weitere Neuheit des ICE 3 war die Wirbelstrombremse, die den Zug abbremst, indem sie einen Strom zwischen einem Elektromagneten und den Schienen induziert.
Im Jahr 2005 war die Produktion von 50 Garnituren der Baureihe 403 und 17 Garnituren der Baureihe 406 abgeschlossen. Sie haben eine konstruktionsbedingte Höchstgeschwindigkeit von 330 km/h, dürfen aber in Deutschland nur 300 km/h fahren. In Frankreich wurde eine Zulassung für 320 km/h erteilt. Auf Gleichstromstrecken sind sie technisch auf 220 km/h begrenzt. Im Jahr 2008 entgleiste ein Zug aufgrund eines Bruchs einer Radsatzwelle. Nach der Einführung verkürzter Wartungsintervalle und häufiger Ultraschallkontrollen dauerte es bis 2019, bis alle Radsatzwellen durch neue aus einer anderen Legierung ersetzt worden waren. Nach 2009 wurde die ICE 3-Flotte durch die Baureihe 407 (Velaro D) und die Baureihe 408 (Velaro MS) ergänzt, die beide ausschließlich von Siemens gebaut werden. In der Öffentlichkeit werden diese als ICE 3 MS und ICE 3 neo bezeichnet.