７０年代以前，我國空軍官校所使用的高級教練機高級教練機只有T-３３一型。但在當時有鑑於T-３３已經服役許久，且性能也逐漸不符合現代化的需求的情況下，軍方的航空工業發展中心 (AIDC，簡稱為航發中心)便決定自製發展一種新式的高級戰鬥教練機種，以取代日漸老舊的T-３３教練機。航發中心在民國６４年３月首次對此一計畫提出評估，並且選擇美國的諾斯若普（Northrop）公司作為發展新機型的合作對象。

諾斯若普公司曾經與我國合作生產F-5E/F戰鬥機，在當時他們也有意替美國海軍設計一種新型的教練機VTXTS，於是雙方便在次年(民國65年)正式展開新型教練機的初步合作設計，我國日後AT-3的誕生自此邁開起跑點。初步設計的過程一直順利地進行著。不料在正式合作的十個月後，美國政府否決了我國的軍機設計合作計劃案，與諾斯若普的合作關係被迫宣告中止。

有鑑於空軍對新型戰鬥教練機的需求日益迫切，航發中心於是決定自行研發生產AT-3，藉由當初與美方共同合作開發的經驗與技術資料以及美方人員的指導，加上航發中心人員不眠不休的努力下，第一架實驗型XAT-３(編號69-6001)正式在民國69年7月17日上午10點鐘出廠，並且於同年９月１６日完成 試飛，象徵我國自製航太工業向前邁出了一大步。XAT-３在出廠之後的試飛結果一切都合乎要求。軍方於是決定先訂購50架的AT-3提供空軍官校作為高級教練機之用。

AT-3在民國73年正式進入量產，隨即立刻撥交官校使用，而仍以T-34C作為初級教練機。一直到目前為止，岡山空軍官校的初級教練機與高級教練機仍然使用此二機種。