『MSV』で設定された。ファーストロットに属するガンダムの最後の仕様で、特に3号機を指すことが多い。「G-3ガンダム」の名称は無線コードネームによるとされる。

テレビ版とは設定が異なる小説版『機動戦士ガンダム』に登場する、ララァ・スンのエルメスとの戦いで乗機のガンダムを失ったアムロ・レイに与えられた機体が原典で、「G3」または「ガンダム」と呼ばれる。マグネット・コーティングが施され、深いグレーに塗られている。なお、同作品ではいずれの機体も何号機であるかは言及されていない。『MSV』では先述したように「アムロ少尉が乗り換えたとする説も強い」として小説版の設定もぼかした形で取り入れている。なお小説版では、ルロイ・ギリアムの搭乗するリック・ドムのビーム・バズーカでコックピットを貫かれ撃破されている。

『MSV』におけるG-3ガンダムの型式番号はRX-78-2であり、RX-78-3の初出は1989年に刊行された『ENTERTAINMENT BIBLE』シリーズである。それ以前には「RX-78-G3 グレーガンダム」と表記する資料もあった。

3号機は当初よりRX-78-2仕様であり、1号機と2号機に遅れてサイド7に搬入されている。塗装は当時の1号機と同様のトリコロール。ジオン軍のサイド7奇襲のその後については、2号機の補修用パーツ供給機としてホワイトベースに搭載されるが、オデッサ作戦に前後して回収され、オーガスタ研究所に移送されたとする説、サイド7で小破するが回収されルナツーに移送されたとする説、外周哨戒中の連邦軍艦隊によってサイド7からRXシリーズの部品・部材がすべて回収され、その中のガンダムの余剰パーツから組み上げられ復元されたとする説がある。前者の説ではガンダムNT-1とデータの互換・補完がおこなわれた後に宇宙へ上げられたとされる。

その後、ニュータイプの実戦投入を目指し、最新技術を導入した同型改修機として性能向上が図られる。星一号作戦の際に、2号機の雛形あるいはテストベッドとしてマグネット・コーティングがほどこされる。さらに熱核反応炉用のレーザー加速器も新型のものに交換され、2号機の2倍の運動性能を得ることとなる。併せて、性能のバランスを考慮してスラスターも強化されている。教育型コンピューターも新型のものを搭載。これらの改修により、3号機の型式番号はRX-78-3に改められている。また、この頃にはグレーを基調に塗装されているが、資料によっていくつかのパターンが確認でき、現在では一部を薄紫で塗られたパターンが一般的によく知られている。これらの相違は、改修中のカラーリング変更といわれている。