Устройство побило несколько рекордов, в том числе достигло максимальных на данный момент мощности, тяги и рабочего тока.
X-3 относится к двигателям, работающим на эффекте Холла, который возникает при воздействии магнитного поля на движущиеся заряженные частицы, например ионы газа ксенона. Последние отклоняются от своей траектории, из-за чего возникает другой ток, перпендикулярный основному направлению. Это создает дополнительную тягу и позволяет достичь высокого значения расхода рабочего тела, то есть ионизированного газа. В этом заключается преимущество X-3 перед другими ионными двигателями.
Основным преимуществом ионных двигателей является высокий удельный импульс в примерно 40 километров в секунду, тогда как у топливных ракет эта характеристика равна 5 километрам в секунду. В результате для достижения высоких скоростей тратится гораздо меньше топлива, чем у химических двигателей. Однако тяга обычно возникает маленькая (порядка 100 миллиньютонов), поэтому ионные космические аппараты долго разгоняются, кроме того, они пока не способны преодолеть гравитационное притяжение Земли.