CM3は、Raspberry Pi 3と同様にBroadcom BCM2837プロセッサ（ARM Cortex－A53クアッドコアおよび1GB LPDDR2 RAMを内蔵）と4GBオンボードeMMCフラッシュメモリを、組み込みを前提とした67.6×31 mmの小型フォームファクタに搭載する。ユーザー側ボードとはDDR2 SODIMMコネクタを使って接続する。

Raspberry Piが備える外部インターフェースコネクタを廃し、他の製品や基板に組み込んで使用することを前提に、小型化と安価化を実現している。CM3に対してeMMCフラッシュを搭載しないモデル「Raspberry Pi Compute Module 3 Lite（CM3 Lite）」もあり、この場合はストレージもユーザー側ボードで用意することになる。

すでにNEC製の大型ディスプレイでCM3専用ソケットを備えた製品があり、このディスプレイにCM3を装着することで、駅やオフィス、教育機関などの公共エリアでデジタルサイネージとして利用されているという。

CM3およびCM3 Liteでソフトウェア開発をするためには「Compute Module 3 IOボード（CMIO V3）」を利用する。各種コネクタやSDカードソケットを備えており、外部機器や外部モジュールと接続してのソフトウェア開発や、CM3のフラッシュメモリを書き換えることができる。

初代Raspberry Piのアーキテクチャを利用した旧モデルの「CM1」があるが、CM3では基本的に上位互換が確保されているという。差し替えて利用する場合は、基板の高さが1mmほど厚いことと、model 3アーキテクチャで大幅に増大した消費電力と発熱対策については、考慮する必要があるだろう。

価格は、Raspberry Pi Compute Module 3が4500円、Raspberry Pi Compute Module 3 Liteが4000円、Compute Module IO Boardが1万4045円だ。また、CM3、CMIO V3、ACアダプタがセットになった開発キットも1万8432円（価格はいずれも税別）で販売する。