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  遊騎兵3號是遊騎兵模組2設計的第一艘太空船,基本的飛行器是3.1米高和包含在覆蓋著巴爾沙木的撞擊-限制器的月球膠囊,直徑650 mm,單推進劑中繼馬達,推力5080磅(22.6千牛頓)的可點燃火箭,和直徑1.5米鍍金和鉻的六角形基板。一個大型的高增益碟形天線連線在基部,兩個像翼狀的太陽電池板(翼展5.2米),如同早期部署的一樣也連線在基部。電力由包含8,680個太陽電池的太陽能板供應,併為重量11.5 公斤、蓄電量1Kwh的發射和備份的銀鋅電池充電。太空船由固態電腦和一序列由地球-控制的指令系統控制,姿態控制由太陽和地球感測器、陀螺儀和拋射和轉動的噴嘴來控制。太空船上的遙測系統包含兩個960MHz,一個輸出功率是3瓦,另一個是50毫瓦的傳輸器,和高增益天線和全方位天線。白色油漆和鍍金與鉻的板子,和裝置在表面鍍銀塑膠板內的可再發動火箭提供溫度的控制。  實驗的裝置包括:(1)光導攝像管電視攝影機,使用一種掃描機制,每10秒鐘就能完成一幅完整的影象;(2)裝在1.8米長懸臂上的γ射線光譜儀;(3)雷達測高儀;和(4)以粗糙的登陸方式在月球表面上使用的測震儀。測震儀(代號為"Tonto")是與放大器一起包裝在月球膠囊內,一個50毫瓦的傳送器,電壓控制、旋轉天線和6顆銀-鎘電池,可以讓月球膠囊的傳送器持續運作30天,所有的設計都能承受130至160公里(80至100英里)的時速。雷達測高儀使用反射波來測量,但也被設計成和膠囊分離時和火箭再點燃時被啟動。

  任務被設計成以阿特拉斯/愛琴娜火箭朝向月球推進,可以在中途進行校正,並撞擊在月球的表面。在適當的高度上膠囊會分離和點燃逆向火箭以降低登月時的撞擊。一個導引系統中的助推器故障,使得太空船的速度太快。一個反向指令造成太空船的方向錯誤,使TM天線失去與地球的聯絡,造成中途的修正變得不可能。最後,當電視攝影機在傳送電視畫面時,一個錯誤的訊號制止了有用的電視畫面。遊騎兵3號在1月28日以36,800 公里的距離錯過了月球,目前仍在環繞太陽的軌道上執行,從飛行中獲得一些有用的飛行資料。  這是美國首度嘗試完成月球表面的撞擊。模組2的遊騎兵太空船攜帶的電視攝影機使用光學望遠鏡,在下降至月球上空24公里之前就可以傳送月球表面的影像。主要的母船攜帶著42.6公斤重的儀器膠囊,會在21.4公里的高度上和母船分離,然後獨立的撞擊月球表面。被巴爾沙木外套保護著的膠囊,在月球表面上靜止前會彈跳數次。攜帶的主要儀器是測震儀,但是因為阿特拉斯的導引系統故障(由於電晶體的故障),使探測器進入月球轉移軌道的速度過高。一系列不正確的後續程式,導致太空船比預期的提早了14小時抵達,而在1月28日以36,793公里的距離掠過了月球。中央電腦與程式上連續的失誤,使這艘太空船未能送回電視畫面。但是,這艘太空船首度提供給科學家行星際γ射線流量的資料。最後,遊騎兵3號進入了日心軌道,且目前在繞行中。

  在1978至1981年間,英國NBC的一系列科學小說25世紀的巴克·羅傑,在每集開始前的敘述中都表示巴克·羅傑是遊騎兵3號的飛行員,是NASA在1987年發射進入深太空的最後一艘太空船。而劇中的遊騎兵3號看起來像是美國太空梭的一個版本,但並沒有進行實際的探測。它在一個意外中進入了一個更遙遠深邃的軌道,使得在冷凍中的巴克和遊騎兵3號回到了500年後的地球。
遊騎兵3號是遊騎兵計劃在1962年1月26日發射,用來研究月球的太空船,這艘太空船被設計來在撞擊月球前10分鐘的飛行任務中,將月球表面的影象傳送回地球,將測震儀的膠囊拋擲在月面,並在飛行途中搜集γ射線的資料、研究月球表面反射的雷達訊號,以及繼續測試遊騎兵計劃發展的月球與行星際太空船。由於一系列的故障,太空船以35,000公里(22,000英里)的距離錯過了月球。