Самолет К-3 стал первым в истории отечественной авиации специализированной воздушной "скорой помощью". Санитарный самолет получил традиционное для Калинина высокорасположенное эллиптическое крыло и отработанный фюзеляж форменной стальной конструкции. Решено было вернуться к деревянному крылу - легкому, прочному и очень удобному при ремонте. Размеры и внешние очертания санитарной машины сохранились те же, что и у К-2, на самолет стал легче на 80кг. Это позволило увеличить полезную нагрузку самолета и заметно улучшить его скороподъемность.

Просторная и светлая кабина, кроме пилота и бортмеханика, вмещала носилки, устанавливаемые в два яруса, и одного врача. Носилки с больным подавались в санитарный отсек через длинный прямоугольный люк в левом борту фюзеляжа. Стенки кабины обшивались теплым звукопоглощающим войлоком с подогревом от двигателя. Сама кабина проветривалась двумя вентиляторами, а в проходе разместили плафоны электроосвещения.

Высокие качества машины подтвердили государственные испытания. Самолет был передан в транспортно-экспедиционный пункт управления санитарной службы. В 1928-1930 годах на нем доставили в больницы из труднодоступных районов 30 человек. Тогда это расценивалось как большое достижение.