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La 126C3 a été présentée pour la première fois pour le Grand Prix de Grande-Bretagne à Silverstone en 1983, avec Patrick Tambay, tandis qu'Arnoux allait piloter une 126C3 lors de la course suivante en Allemagne à Hockenheim, qu'il a finalement remporté. Postlethwaite a conservé l'aile arrière surdimensionnée de la 126C2B, et au cours de la saison, les Français Patrick Tambay et René Arnoux ont signé quatre victoires à eux deux et se sont disputé le titre mondial tout au long de 1983, mais le manque de fiabilité tardif leur a coûté les deux. Cependant, Ferrari a remporté le titre de constructeur pour la deuxième année consécutive.
Comme les années précédentes, la nouvelle voiture a fait ses débuts après le début du Championnat et la 126 C3 a donc remplacé la 126 C2 version B seulement à partir du GP britannique, 17ème course de la saison.
Il s'agissait d'une voiture en forme de flèche à l'allure très innovante avec un nez étroit et des nacelles latérales qui commençaient juste derrière le conducteur et avaient des flux d'air internes complètement nouveaux avec de l'air expulsé par les radiateurs sur les côtés. Même les bras triangulaires de la suspension avant étaient plus minces et il y avait aussi divers détails aérodynamiques sur les deux ailes principales. La voiture était également plus puissante et sa carrosserie se composait de deux demi-coquilles entièrement faites de fibres de carbone et de matériaux synthétiques, qui étaient collées ensemble.
René Arnoux a failli remporter le titre de Pilotes. En fait, il est resté dans la course jusqu'à la dernière course, à Kyalami, où un abandon précoce l'a empêché d'affronter Nelson Piquet en tête à tête. Cependant, avec Patrick Tambay, le Français a remporté avec Ferrari son deuxième titre Constructeur consécutif. La Scuderia a remporté quatre victoires cette saison-là, grâce à Tambay à Imola et Arnoux à Montréal, Hockenheim et Zandvoort.
