超サイヤ人を超えるという観念の元に生み出された。超サイヤ人フルパワーとは異なり、第1段階から派生した別ベクトルの変身形態。筋肉が大きく膨れ上がり[注 56]、身体に纏うオーラがバーナーの炎のような激しいものへと変わる。パワーとスピードが第1段階よりも格段に増す[64]。第1段階よりエネルギーを消費し、体への負担も大きくなる。悟空は精神と時の部屋で実験的にこの形態になったが、それ以外で使うことはなかった。作中にて最初にこの形態に変身したのはベジータで、自らを「超（スーパー）ベジータ」と呼んだ。

鳥山明によるラフデザインでの段階では、「サイヤ人リミット」や「Zサイヤ人」などの仮名称がつけられている[65]。

原作とアニメで変身したキャラクター

ベジータ

トランクス（未来）[注 57]

孫悟空

ゲーム作品のみで変身したキャラクター

アバター（ゲーム『ゼノバース2』）

超サイヤ人第3段階

トランクスがセルとの戦いで変身した姿。トランクスは、ベジータがセルに痛めつけられたことからこの形態に変身した。悟空も、精神と時の部屋の修行中に悟飯の前で変身した。筋肉が第2段階よりも大きく膨れ上がり、頭髪もさらに直立・拡張する。防御面では、当時は格上の強さだったセル完全体の繰り出した一撃目の蹴りを、トランクスは上体を素早く反らして避けるスピードを発揮。トランクスが変身した際には完全体のセルから、「パワーだけは私を十分に超えている」と評され、通常の超サイヤ人を遙かに超えたパワーだったため、トランクスはこれが超サイヤ人を超えた姿と思いこんでいた。だが、過剰に膨張した筋肉のせいでスピードが減衰しセルには一切攻撃が当たらず、エネルギーの消費が第2段階よりもさらに増大するためにすぐに息を切らしてしまい、逆にセルから弱点を指摘されるだけの結果になった。セルも指摘する際、第3段階に相当する変身[66] を見せ、こんなパワーに頼った変身では何も生み出せないと批判し、悟空も精神と時の部屋の修行中に変身したときに「こんなにふくれあがった筋肉ではパワーは大きく上がってもスピードが殺されてしまう。でかいパワーも相手にあたらなければなんにもならない」と指摘し、この弱点を把握した後に修行の方針を変更している。セルから弱点を指摘されたトランクスは「父さんはだからあえてこの変身をしなかったんだ。こうなるのがわかっていて」と発言しており、ベジータがこの変身を作中披露するシーンはなかった。しかし、この形態の欠点を指摘していたセル自身も、超サイヤ人2の悟飯に追い込まれた際、逆上するあまりパワーに傾倒しすぎて動きを鈍らせてしまうという同様の失敗を犯してしまう。