30-мм автоматическая пушка в новом комплексе вооружения по конструкции отличалась от использовавшейся на БМП-2 пушки 2А42. Создана она также талантом В.П. Грязева. Автоматика новой пушки использует длинный свободный ход ствола. Благодаря применению этого принципа удалось минимизировать попадание газов в боевое отделение при стрельбе из нее, а наличие поддерживающих элементов надульной части ствола, прикрепленных к мощному стволу 100-мм орудия-пусковой установки, которое находится в едином блоке оружия, способствует повышению кучности и точности стрельбы. Кроме того, масса новой автоматической пушки стала на 30% меньше, чем у пушки 2А42, а технологичность производства возросла из-за применения в ее конструкции штампованно-сварных деталей. После утверждения состава комплекса вооружения будущей БМП у конструкторов оставалось опасение относительно того, что каждый из имеющихся видов оружия комплекса будет иметь недостаточный боекомплект. Однако эти опасения так и остались опасениями. Благодаря творческим поискам конструкторов СКБ КМЗ, а компоновкой боевого отделения, размещения в нем элементов комплекса вооружения, в том числе и боекомплекта, занимались именно они, проблема боекомплекта была успешно решена. Для 30-мм автоматической пушки боекомплект получился как на БМП-2 — 500 патронов; для 100-мм орудия-пусковой установки выстрелов столько же, сколько в танке — 40 штук и большая часть из них размещена в механизированной укладке механизма заряжания. Управляемых ракет смогли разместить в два раза больше, чем в БМП-2 -8 штук. Кстати, первоначально конструкторы предполагали использовать этот вариант комплекса вооружения лишь для разведывательной машины, которая могла бы действовать автономно, на большом удалении от главных сил без артиллерийской поддержки, но способной обеспечить ее себе самостоятельно, так как сама имела 100-мм орудие. Но постепенно в ходе доработок пришли к выводу, что этот вариант разведывательной машины не что иное, как оптимальный вариант перспективной БМП.
Впервые в мировой практике создания БМП в новой машине предполагалось использовать в комплексе вооружения автоматизированную систему управления огнем (СУО) со стабилизированным в двух плоскостях полем зрения прицела, лазерным дальномером, баллистическим вычислителем и комплектом автоматических датчиков условий стрельбы. Надо отметить, что подобные СУО на зарубежных БМП появились лишь спустя 10-15 лет после принятия на вооружение БМП-3. Более того, применение ПТУР с телеуправлением в информационном лазерном луче, а не по проводам, как на БМП западного производства и на БМП-2, дало возможность вести стрельбу управляемой ракетой с ходу. Это повысило живучесть машины при действиях в наступлении, а также позволило использовать ПТУР для борьбы с вертолетами противника. Позднее, когда все же была разработана и согласована методика оценки эффективности вооружения БМП и по ней были проведены расчеты, то они показали существенное преимущество выбранного комплекса вооружения над всеми другими вариантами.
Это сейчас многие авторы, описывая БМП-3, просто пишут, что корпус и башня машины изготовлены из алюминиевой брони. А тогда, когда машина проектировалась, было очень не просто. Понятно, что при изготовлении корпуса и башни перспективной БМП из броневой стали, она бы стала слишком тяжелой для плавания и, особенно, для авиадесантирования. В то время в нашей стране уже имелся опыт использования в бронетехнике броневого алюминия. Такой материал первоначально был создан для боевой машины десанта — БМД-1. Но броня БМД-1 защищает только от пуль и небольших осколков снарядов, а по ТТТ для будущей БМП-3 необходимо было обеспечить защиту от бронебойных снарядов автоматических пушек калибром 30 мм. Такая броня под названием АБТ-102 была создана специалистами НИИ стали. Но это еще не все проблемы. Идея использования в новой БМП алюминиевой брони была негативно воспринята в Министерстве оборонной промышленности и в правительстве, поскольку на тот период в нашей стране не существовало производства алюминия в таких объемах, какие бы потребовались для серийного производства новой боевой машины. Кроме того, необходимо было полностью переделать бронекорпусное производство на КМЗ, да и опыта работы с алюминиевой броней практически не было. Была исписана гора бумаг и в результате — на уровне Совмина и ЦК КПСС было принято Постановление предусматривающее строительство нового завода по производству алюминиевой брони в г. Куйбышеве (ныне Самара). Завод был построен и поставлял в Курган на КМЗ алюминиевую броню для БМП-3. Большой объем конструкторских работ был проведен в тесном сотрудничестве с НИИ стали при отработке оригинальных конструкций башни и корпуса машины из броневых алюминиевых сплавов.