Le 1^er avril 1928 à Berre, l’escadrille 3B2 voit le jour sur Farman 65 Goliath (puis sur Farman 168 Goliath à compter d’août 1929). Cette escadrille est l’héritière directe de la 5B2 et à ce titre, elle va arborer sur ses appareils un insigne représentant un croissant de lune et une étoile à 6 branches, en souvenir de la campagne du Rif.

A partir de mai 1935, l’escadrille s’équipe en LeO 258 et deux années plus tard en LeOH257 bis. Le 1^er octobre 1938, elle est renommée Escadrille B3. Entre 1938 et 1940, le même insigne broché de la maison Arthus Bertrand est émis par l’éditeur Malan de Marseille. Hormis le nom de cet éditeur au verso, l’insigne est strictement identique.

 Le 1^er avril 1940 l’escadrille B3 et ses LeO257 bis est dissoute à Rochefort pour renaitre un mois plus tard et commencer à s’équiper sur le terrain de Médiouna au Maroc en juin 1940 avec des avions Martin 167F. Elle devient escadrille 3B le 1^er août. Après diverses affectations à Dakar, Port Lyautey et Fez, elle est dissoute le 17 avril 1944 à Agadir

Le 15 juillet 1944 (soit environ trois mois après la dissolution de la 3B) la 3ème flottille de bombardement 3FB, est recréée à Agadir sur avions Douglas SBD-5 Dauntless.

Intégrée avec la flottille 4FB dans le groupe d’aéronautique navale n° 2, elle participe aux opérations de libération des poches de l’Atlantique à partir du terrain de Cognac. A compter de mai 1945, elle est affectée à Hyères pour être renommée définitivement flottille 3F le 1^er janvier 1946 et être intégrée avec les flottilles 1F et 4F et l’escadrille 54S au sein de l’aviation embarquée le 17 septembre. A bord du porte-avions Dixmude elle participe à une première campagne en Indochine du 28 janvier au 16 mai 1947. Elle est dissoute à Hyères le 1er août 1948.

Réarmée à nouveau à Hyères le 1^er mai 1950, cette fois-ci sur avions Curtiss SB2C-5 Helldiver. Avec cet appareil elle participe à 2 autres campagnes en Indochine, soit à partir des porte-avions Arromanches ou Bois-Belleau, soit depuis le terrain de Bach Maï, lors de la bataille de Dien Bien Phu.

Elle est dissoute à Hyères le 31 décembre 1954.