1934年，苏联Izhorskij工厂开始生产改进型号—BA-3.新的装甲汽车沿用了BA-I的车体,不过进行了些许无关紧要的改进:车体后部延长50mm,发动机室安装了排气窗,踏板被缩短.同时,后挡泥板安装了钩子可以安装履带.在10个支架的帮助下装甲车体被安装在了帝姆肯卡车的底盘上,每个支架的侧面则穿过了橡胶垫片用螺栓来固定.

　　新型车辆最主要的革新是炮塔和它的武备.BA-3接受了来自T-26轻型坦克的炮塔.炮塔装甲被减至8mm,安装有一门20K型1932/38型45mm炮(备弹60发)和一挺DT机枪.部分弹药放置在炮塔,其余的则被放置在车体内部.在炮塔凹壁处有两个共可放置40发炮弹的蜂窝状弹架.此外在车体内壁还放置了12发(每侧6发),在炮塔战斗室的两侧分别有4发.在炮塔和车体的4个弹药架上可放置53个用于DT的机枪弹盘.作为苏联装甲汽车制造业上一个新的尝试,为了改善装甲汽车的机动性,在BA-3的几组后车轮上配备了全地形履带,每一条履带长4500mm,重71公斤,由25片80X35mm的履带板组成.安装履带需要所有乘员花费10-15分钟.

　　1943年6月,一辆未配备武器的的BA-3被送到了莫斯科附近库宾卡内苏联红军的NIIBT实验场进行测试.在测试期间5.82吨的汽车在铺设的道路上达到了70公里/小时的时速(数字似乎有点高,但在测试报告中就是这么写的).不过在干燥泥土路面上时速没有超过35公里/小时.在行驶过程中发动机过热,因此被建议对冷却系统进行相关改进.此外车辆的前部悬挂也进行了加强.除此之外车辆在测试中没有别的大问题被发现,仅仅建议对内部仪器设备的布局做了一些小的改进.在写给委员会的报告中写到:"装甲汽车被证明是种很有战场价值的车辆,它应该在红军中服役".