Menurut GFXBench dan Geekbench hasil tes terlihat oleh iFeng, yang OnePlus 3 akan memiliki Qualcomm Snapdragon 820 prosesor, 4GB atau 6GB RAM, 64GB penyimpanan, kamera 16-megapixel, kamera depan 8-megapiksel dan dukungan NFC.
Handset ini seharusnya menjalankan diperbarui berbasis 6.0 Android Oksigen OS dan fitur tubuh logam dan sensor sidik jari. The OnePlus 3 mungkin tersedia dengan ukuran layar yang berbeda juga; 5-inch, 5.2-inch dan 5.5-inch opsi telah disebutkan dalam tolok ukur dan laporan.