В основе Cervelo S3 обновлённый фреймсет, при разработке которого аэродинамика играла главную роль. Взяв за основу взаимодействие человека и велосипеда в потоке набегающего воздуха, инженеры Cervelo сделали всё возможное, чтобы обеспечить максимальную аэродинамическую эффективность, сохранив при этом жёсткость, комфорт и бескомпромиссное качество движения. В отличие от своего «старшего брата», модели S5, в Cervelo S3 используется классический кокпит с неинтегрированным выносом, что даёт много возможностей для настройки посадки, что особенно важно для тех, кто только начал своё знакомство с аэробайками. В этой модели используются привычные многим велосипедистам ободные тормоза и оборудование Shimano Ultegra с механическим переключением.