一加科技CEO劉作虎在發布會上表示，一加3将打破行業潛規則，不會用高配版本來标榜高性能再主推低配版本，來營造虛僞的性價比，而是做一款讓用戶在選擇時不用糾結、在使用時無所顧慮的極速旗艦。此外，發布會後一加還将在巴黎的Colette、柏林的Firmament、紐約的MagnumSoho、倫敦的JoshuaKane、蘇州誠品、青島如是書店、哈爾濱果戈裡書店、重慶購書中心等全球數十個城市的時尚名店、獨立書店展開一加閃店活動，讓用戶在第一時間與一加3零距離接觸。
一加3首次采用一體式金屬機身，機身尺寸為152.7*74.7*7.35mm，厚度相較于一加2薄了27%，最薄處僅有4.9毫米，側面看上去更顯纖細。一加3依舊堅持一加一直以來的設計語言，将背部弧度設計貫徹到底，保持一加真TM爽的手感。為了确認一加3背部延展至四周的弧度，一加前後共打磨了上百塊不同弧度的打樣，最終試出了這條光澤最動人、手感最好的黃金弧度。一加3的四個側邊也都做成了曲面，這使得整塊金屬的立體感更強。一加3機身上的棱線讓它的金屬質感更加凸顯，卻又因為弧度而避免了割手，搭配上正面的2.5D玻璃，讓整機看着硬朗、摸着圓潤。
一加3有薄荷金與冰川灰兩種顔色可選，和市面上的金屬色彩有所不同的是，一加3的金色更淡、更加清新自然，而灰色則更加立體、更有層次感。用戶也可以根據個性化需求為一加3搭配定制後蓋，一加3共有五款不同材質的個性化保護殼，依舊是熟悉的砂岩黑，芳綸纖維，竹質，酸枝和黑杏。全新升級的工藝讓一加3的每款後蓋強度更高，更加貼合也更顯纖薄。
一加3搭載了一項殺手級技術——DASH極速閃充。一加将全球領先的VOOC閃充核心技術與type-c接口結合，為一加3量身打造而成DASH極速閃充，劉作虎稱DASH極速閃充“用了就離不開”。
一加3通過充電适配器、充電線到手機端智能IC的全定制化，實現了5V4A的低壓閃充，不僅充電功率更高，而且邊玩邊充時仍然是閃充。目前多數快充手機隻會展示息屏狀态下的快充場景，因為大部分的智能手機在亮屏狀态下往往會選擇關閉快充。對比實驗顯示，息屏狀态下一加3前40分鐘可以充80%，充電速度比多數快充旗艦手機更快；而在觀看視頻、開車導航、玩遊戲等亮屏場景中，一加3平均60分鐘就能充到90%左右的電量，遠比亮屏狀态下關閉快充功能的小米5和三星S7edge充電量要高。尤其是在玩遊戲的時候，一加3在60分鐘就充到90%，是小米5和三星s7edge的三倍，充電總量比這兩台手機電量加起來還多。
為方便用戶享受無縫的DASH閃充，一加還專門推出了DASH閃充套裝，用戶在一加官網下單一加3的時候同時選購一套閃充套裝将享受組合優惠。同時一加還針對有車一族推出了DASH車載閃充充電頭。
一加3後置索尼IMX2981600W像素主攝像頭，PDAF相位對焦僅需0.2s，息屏啟動對焦取景僅需0.9s，搭載OIS光學防抖和EIS電子防抖。索尼DTI像素隔離技術，讓色彩更加純粹，全新的Spectra相機ISP則讓白平衡更加準确。
一加3是目前國内唯一一款将骁龍820的680DSP應用于提升拍照成像上的智能手機。這顆高性能DSP及它支持的HVX向量擴展技術為讓一加3的極速美拍表現更加出色，DSP低功耗全時待命，以往CPU上相對更耗能的任務交由DSP高效完成，搭配一加3的6GB大内存，大大縮短了相機啟動和照片處理的時間，讓拍照體驗變得前所未有的流暢。
一加3搭載全新的拍照處理技術“像素精選”，每張照片上的1600萬個像素點都被精挑細選過，按下快門瞬間，一加3會從多組照片中選出表現最好的像素重新組成一張照片，使得成片細節更為豐富、畫面更加幹淨純粹。這些軟硬件的優化與結合讓一加3的拍照更為出色。此外，一加3獨家内置了網易LOFTCam濾鏡，讓照片更加多彩。
頂級的硬件配置還将為一加3用戶帶來極速體驗，相較上一代旗艦産品，一加3的程序安裝速度加快39.25%，程序啟動速度平均提升29.97%。相比競品們，一加3基礎應用啟動、相機啟動、跑分等方面的速度基本上都領先20%以上。劉作虎稱，一加3的頂級配置不僅能讓用戶感受到極速的遊戲體驗，也能讓遊戲廠商能夠毫無顧慮地研發更精美絢麗的大包體遊戲。為推動整個行業進入“手遊電競時代”，一加還将與更多手遊廠商合作，此次一加3針對網易大場面史詩級遊戲《掠奪者》的專項優化就是一個标志性的開端。從電腦遊戲到手遊，一加3想要做手機中的遊戲神機“外星人”。
與極速旗艦一加3相匹配的還有一加推出的三項升級服務标準：線下網店一小時内修好的極速快修，收到機器起12小時内完成維修并寄出的極速寄修以及超時賠送服務。此外，購買過一加手機産品的老用戶在購買一加3時都将免費獲得半年碎屏險。
一加3出廠搭載全新氫OS系統，逐漸走向成熟的氫OS将堅持以快穩省為優化、提升方向，并将保持簡潔風格。為方便新機到手的用戶快速體驗，一加手機還與快牙合作，用戶可通過快牙進行一鍵換機與極速傳輸。劉作虎在發布會上再次強調氫OS永遠不會通過強加廣告來增加收入。除了氫OS本身，一加3将還将開放系統代碼的devicetree，這意味着任何一個第三方系統開發團隊都能夠在最短的時間裡完成對一加3的适配。不僅如此，一加依然支持刷機保修，為喜歡嘗鮮的用戶免除後顧之憂。
發布會當天，劉作虎還帶來了幾款一加生活新品：一加旅行單肩包，一加證件包和一加真皮錢包。兩款帆布包都延續了一加經典的風格，真皮錢包采用意大利頭層牛皮，更軟、更薄、更方便。一加生活的定制産品一直備受關注，其中廣受贊譽的一加雙肩包在發布之後一度掀起一股熱潮，時常現身各個發布會、科技展會現場。迄今為止，一加共推出超過30款生活産品，幾乎零差評，這些周邊産品都透露出一加對于生活和品質的不将就。