Die Avro Shackleton MR.3 die durch eine neuartige Frontfahrwerktechnik, eine verbesserte Frontscheibe und eine neue Sitzanordnung der Crew geprägt wurde, flog erstmals am 2. September 1955 und unterschied sich vollkommen von der früheren MR.3. Nach einer langen Testreihe wurde die MR. 3 im August 1957 beim 220 Squadron of Coastal Command der RAF in Dienst gestellt. Durch vier 2445 PS Rolls Royce Griffon Kolben-Motore angetrieben, erreicht sie eine Höchstgeschwindigkeit von 486 km/h und eine Reichweite von 5889 km bei 322 km/h. In der Seeaufklärung trägt sie eine 11 Mann starke Crew und ihre großen Waffenschächte können bis zu 5443 kg an Bomben, Torpedos, Sonarbojen und Wasserbomben fassen. Falls nötig, können 20mm –Geschütze im Bug installiert werden. Die Avro Shackleton MR.3 war unübertrefflich was ihre Rolle im Bereich “search and rescue” über weite Distanzen anbelangt. Sie führte immer eine Rettungsausrüstung mit, die eine schnelle Reaktion auf Notrufe ermöglichte. Häufig konnten Rettungsaktionen bei riskanten Wetterbedingungen für 11 oder mehr Stunden andauern, um nach havarierten Schiffen und den Überlebenden zu suchen und Rettungsmittel zu ihnen herabzulassen. Die Avro Shackleton MR.3 wurde auch im Mittleren Osten als Bomber in Verbindung mit Bodentruppen eingesetzt. Sie flog oft in sehr gefährlichen Gebieten und unter gefährlichen Wetterbedingungen. Sechs Squadrons wurden mit der MR.3 ausgestattet (5 in GB und eine in Malta), bis sie 1971 durch den Hawker Siddeley Nimrod mit Jet-Motor ersetzt wurde. Veränderungen und eine neue Ausrüstung erhöhten das Gesamtgewicht der Avro Shackleton MR.3, was die zusätzliche Anbringung von zwei 1134 kg Bristol Siddeley Viper 203 Turbojets in den äußeren Triebwerken erforderlich machte, um zusätzliche Leistung beim Start zu bringen.

Zwischen August 1957 und Ende 1984 waren acht Avro Shackleton MR.3 beim 35. Squadron der South African Air Force in Betrieb, und obwohl sie ähnliche Neuerungen wie ihre Gegenstücke in der RAF erhielten, wurden sie nicht mit den Viper Turbojets ausgestattet.