Le gameplay est très similaire à celui des précédents jeux de Namco, comme MotoGP (PS2) et MotoGP 2 (PS2). MotoGP 3 s'inspire de la saison 2002 du championnat du monde de moto, mais avec l'arrivée des motos à quatre temps, le gameplay présente quelques légères différences. Les nouvelles motos 4 temps de 990 cm³ sont plus rapides, mais ont tendance à être un peu difficiles à maîtriser, tandis que les 2 temps de 500 cm³ sont moins rapides mais légèrement plus maniables.