जीएसएलवी-डी3 इसरो की जियोसिंक्रोनस सैटेलाइट लॉन्च वाहन (जीएसएलवी) की छठी उड़ान थी और साथ ही इसकी तीसरी विकासात्मक उड़ान भी थी। इस उड़ान में, GSLV को एक प्रयोगात्मक उन्नत प्रौद्योगिकी संचार उपग्रह 2220 किलोग्राम GSAT-4 लॉन्च करना था। जीएसएलवी-डी3 जीएसएलवी की पहली उड़ान थी जिसमें स्वदेशी क्रायोजेनिक अपर स्टेज (सीयूएस) का इस्तेमाल किया गया था।

जीएसएलवी-डी3 को 15 अप्रैल 2010 को सतीश धवन अंतरिक्ष केंद्र शार, श्रीहरिकोटा में दूसरे लॉन्च पैड (SLP) से लॉन्च किया गया था। स्वदेशी क्रायोजेनिक स्टेज का उड़ान परीक्षण असफल रहा।