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长征三号系列运载火箭由长征三号、长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙这4种型号的火箭组成，属三级运载火箭，第三级以液氢和液氧作为推进剂，且第三级发动机可以反复多次起动，将有效载荷送入地球同步轨道。
该系列火箭是20世纪末期的产物，由中国运载火箭技术研究院研制。其中长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙三种型号火箭又组成长征三号甲系列火箭。2019年4月20日22时41分，长征三号乙火箭在西昌卫星发射中心将北斗三号首颗倾斜地球同步轨道卫星送入预定轨道。这是长征三号甲系列火箭的第100次发射，成为中华人民共和国第一个发射任务次数过百的单一系列的老兵，属于成熟期的火箭产品[1]。
| 长征三号系列型号谱系 | ||||||||||||||||||
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| 图例：退役型号，现役型号。不包含已经取消建造计划的型号。 |
长征三号火箭，全长约45米，一级和二级的直径为3.35米，三级的直径为2.25米。A型整流罩的直径为2.6米，B型整流罩的直径为3米，尾翼翼展6.15米，起飞重量204.88吨。它的一、二级发动机采用长征二号丙的一、二级发动机，三级则采用YF-73液氢液氧发动机。地球同步转移轨道运载能力为1600公斤。
长征三号甲火箭是在长征三号后研制的大型三级火箭，其性能比长征三号有较大幅度的提高，推力比长征三号火箭大两倍多。其一二级改动较小，主要是研制了新的三级，直径为3米，使用YF-75发动机。地球同步转移轨道的运载能力为2600公斤。1994年2月8日，长征三号甲火箭首发飞行成功。
长征三号乙火箭是三级捆绑式运载火箭，采用长征三号甲火箭为芯级，以长征二号捆绑式火箭的结构形式捆绑4台液体助推器。运载能力在地球同步转移轨道时为5500公斤。火箭主要用于发射地球同步卫星。于1996年首飞。
长征三号丙火箭是长征三号乙的减配版，也采用长三甲火箭作为芯级，但只捆绑了2个助推器，其他部分基本与长征三号乙相同，其同步转移轨道的运载能力为3900公斤。于2008年首飞。
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长征3 -
长征3A -
长征3B -
长征3C
| 火箭型号 | 级数 | 全长(米) | 直径①(米) | 起飞质量(吨) | 起飞推力(千牛) | 运载能力②(公斤) |
| 长征三号 | 3 | 44.86 | 3.35 | 204.88 | 2961.6 | 1600 |
| 长征三号甲 | 3 | 52.52 | 3.35 | 241.00 | 2961.6 | 2600 |
| 长征三号乙 | 3(带助推) | 57.126 | 3.35 | 458.97 | 5923.2 | 5500 |
| 长征三号丙 | 3(带助推) | 57.126 | 3.35 | 345.00 | 4442.4 | 3900 |
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