Mitte der 1990^er Jahre verlor Boeing, die den Traditionskonzern McDonnell Douglas übernommen hatten, immer mehr Marktanteile im Satellitenstartgeschäft insbesondere an Arianespace, deren Ariane 4 Modelle leistungsfähiger und flexibler als die eigene Delta II Baureihe waren. Zudem wuchs das durchschnittliche Gewicht der Kommunikationssatelliten stetig weiter. Eine Entwicklung, der Arianespace mit dem Ariane 5 Programm Rechnung trug. Boeing stieg daher in die Entwicklung der neuen Delta III ein. Finanziert wurde das Programm teils auch vom Satellitenhersteller Hughes (heute selbst Teil des Boeing Konzerns), der Startoptionen für seine Kommunikationssatelliten suchte. Um die Kosten in einem vertretbaren Rahmen zu halten, griff Boeing wo möglich auf bewährte Technik zurück. Die Erststufe wurde praktisch unverändert von der Delta II übernommen. Sie wird von dem bewährten RS-​27 A Triebwerk angetrieben. Mit einem Entspannungsverhältnis von 12:1 , regenerativer Kühlung, Turbinen– bzw. Turbopumpenförderung der Treibstoffkomponenten Kerosin und Flüssigsauerstoff sowie hydraulischer 2-​Achsen-​Triebwerkssteuerung plus Rollstabilisierung über Vernier-​Triebwerke handelt es sich bei dieser Stufe noch immer um ein modernes Aggregat. Dagegen wurden die GEM Booster der Delta II zur Grundlage für die vergrößerten GEM-​46  Feststoffbooster der Delta III genommen. Sechs der neun Triebwerke werden direkt am Boden gezündet, wobei drei von ihnen über eine Schubvektorkontrolle zur Verbesserung der Steuerbarkeit der Rakete verfügen. Nach 78 s, kurz nach Brennschluß der ersten sechs Booster, zünden die restlichen drei und beschleunigen die Rakete weiter. Die zweite Stufe ist dagegen für das Delta Programm ein Novum. Erstmals wurde die seit den 1960^er Jahren auf der Atlas und Titan eingesetzte kryogene „Centaur“ Oberstufe eingeführt. Ihre Herkunft aus dem Titan Programm wird an dem großen Durchmesser von 4 m deutlich, was der Delta III ein etwas ungewöhnliches Aussehen gibt. Die meisten Komponenten der Stufe wurden aus dem Atlas– bzw. Titan-​Programm übernommen. Die Zelle war jedoch eine Neukonstruktion und die Stellmotoren für das Schwenken des Triebwerks wurden verändert. Obwohl die Delta III als zweistufige Rakete ausgelegt wurde, plante Boeing auch den Einsatz eines STAR-​48 B Triebwerks als optionale Feststoff-​Kickstufe für spezielle Missionen ein. Die 13,1-ft Nutzlastverkleidung aus Kompositmaterial wurde aus der bewährten 10-​ft Verkleidung der Delta II abgeleitet. Neben der Standardverkleidung waren auch diverse Optionen vorgesehen. Der große Durchmesser ließ jedenfalls den Start von Satelliten auch kommender Generationen zu.
Für Boeing verlief die Markteinführung der Delta III (Modell 8930) sehr unglücklich. Dabei hatte allein Hughes 16 Starts mit der Rakete geordert. Im Vertrauen darauf, daß die Rakete nur wenige vollkommene Neuentwicklungen aufbot und stattdessen eine Weiterentwicklung bewährter Technik darstellte, verzichtete man auf einen teuren Erprobungsflug. Das sollte sich rächen. Beim Jungfernflug am 27.08.1998 kam es nach wenigen Sekunden Flug zu eigentlich harmlosen Schwingungen der Rakete. Das Kontrollsystem versuchte der leichten Rotation entgegenzuwirken, verstärkte den Effekt jedoch nur noch weiter. Die Schubvektorsteuerung der Booster arbeitete am Limit, ohne daß die Schwingungen unter Kontrolle gebracht werden konnten. Daher verlor die Steuerung so innerhalb von 71 s ihren Vorrat an Hydraulikflüssigkeit und die außer Kontrolle geratene Rakete mit dem Kommunikationssatelliten Galaxy X mußte in 16 km Höhe nach 75 s Flug gesprengt werden. Eine Änderung an der Steuerungssoftware löste das Problem. Doch es dauerte mehr als 8 Monate bis zum nächsten Start. Auch dieser scheiterte, als die Brennkammer der „Centaur“ Stufe bei der zweiten Zündung riß und ausströmende heiße Gase für eine unkontrollierbare Rotation um alle Achsen sorgten. Der dritte Start fand schließlich am 23.08.2000 mit einer Nutzlastattrappe statt, die auf eine geostationäre Transferbahn befördert werden sollte. Dies gelang auch, jedoch mit einer erheblichen Unterschreitung der geplanten Apogäumshöhe. Boeing machte für die fehlenden 3.000 km ungünstige Windverhältnisse und zu hohe Treibstofftemperaturen verantwortlich, entlastete also die Rakete. Fest steht jedoch, daß die Delta III ihr Potential auch mit diesem Start nicht unter Beweis stellen konnte. Unterdessen sicherten sich Arianespace und andere Mitbewerber weitere Marktanteile im Startgeschäft. Mit dem erfolgreichen Jungfernflug der Delta IV Ende 2002 mehrten sich die Anzeichen, daß von dem eingelagerten Dutzend Delta III keine einzige mehr zum Einsatz kommen würde und Boeing beabsichtigte, die gesamte Entwicklung abzuschreiben. Auf Delta III gebuchte Nutzlasten wurden entsprechend auch auf die Delta IV umgebucht, starteten aber letztlich meist mit anderen Trägern, da Boeing die Delta IV kommerziell nicht erfolgreich vermarkten konnte.