สถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 อ.ส.ม.ท. เป็นสถานีโทรทัศน์แบบไม่เก็บค่าบริการจากผู้รับชมแห่งที่ 4 ของประเทศไทย และเป็นสถานีโทรทัศน์สีแห่งที่ 2 ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เน้นเรื่องความบันเทิง ภายใต้สัญญาสัมปทานกับ บริษัท อสมท จำกัด (มหาชน) เริ่มแพร่ภาพเป็นปฐมฤกษ์ เมื่อวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2513 เวลา 10.00 น. ในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ออกอากาศด้วยระบบวีเอชเอฟ ความถี่ต่ำ ทางช่อง 3 จนถึงปี พ.ศ. 2550 หลังจากนั้น จึงเปลี่ยนมาออกอากาศในระบบยูเอชเอฟ ทางช่อง 32 มีคำขวัญประจำสถานีฯ ว่า คุ้มค่าทุกนาที ดูทีวีสีช่อง 3 และมี นายประวิทย์ มาลีนนท์ เป็นกรรมการผู้จัดการ

ประวัติ
สถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 เกิดขึ้นจาก บริษัท บางกอก เอ็นเตอร์เทนเม้นต์ จำกัด (อังกฤษ: Bangkok Entertainment Company Limited; ชื่อย่อ: บีอีซี.; BEC ปัจจุบันอยู่ในเครือบีอีซี เวิลด์) ซึ่งจดทะเบียนจัดตั้งเป็นบริษัท เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2510 โดยนายวิชัย มาลีนนท์ และ บริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด ลงนามร่วมกัน ในสัญญาดำเนินกิจการส่งโทรทัศน์ เมื่อวันที่ 4 มีนาคม พ.ศ. 2511 โดยมีอายุสัญญา 10 ปี ระหว่างวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2513-25 มีนาคม พ.ศ. 2523
โดยตามสัญญา กำหนดให้มีที่ดินไม่น้อยกว่า 6 ไร่ เพื่อก่อตั้งสถานีส่งออกอากาศ พร้อมทั้งสิ่งก่อสร้าง และอุปกรณ์การส่งโทรทัศน์ทั้งหมด รวมมูลค่าไม่ต่ำกว่า 25 ล้านบาท โดยจะตกเป็นกรรมสิทธิ์ ของบริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด ทันที เมื่อเริ่มส่งออกอากาศ แต่เมื่อลงทุนจริง บริษัทฯ ใช้ทุนไปทั้งสิ้น 54.25 ล้านบาท สูงกว่าในสัญญา 29.25 ล้านบาท และระหว่างการร่วมดำเนินกิจการตามสัญญา ในระยะเวลา 10 ปีนั้น บริษัทฯ ต้องจ่ายค่าตอบแทน แก่บริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด เป็นเงิน 44 ล้านบาท และเงินสวัสดิการ แก่พนักงานบริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด อีกปีละ 1 ล้านบาท รวมเป็น 10 ล้านบาท รวมทั้งสิ้น 54 ล้านบาท
อนึ่ง บริษัทฯ ได้รับอนุมัติให้ขยายอายุสัญญาดำเนินกิจการส่งโทรทัศน์ กับองค์การสื่อสารมวลชนแห่งประเทศไทย (อ.ส.ม.ท.) ซึ่งแปรรูปมาจาก บริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด เมื่อปี พ.ศ. 2520 มาแล้วสองครั้ง คือเมื่อวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2521 ขยายออกไปอีก 10 ปี ระหว่างวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2523-25 มีนาคม พ.ศ. 2533 และในวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2530 ขยายออกไปอีก 30 ปี ระหว่างวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2533-25 มีนาคม พ.ศ. 2563
ต่อมา เมื่อวันที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2513 ไทยทีวีสีช่อง 3 เริ่มทดลองออกอากาศ โดยใช้กำลังส่งเต็มระบบคือ 50 กิโลวัตต์ ด้วยเครื่องส่งขนานเป็นครั้งแรก ระหว่างเวลา 19.00-21.00 น. จากนั้น ในวันที่ 15 มีนาคม พ.ศ. 2513 ทางสถานีฯ เริ่มทดลองแพร่ภาพออกอากาศแบบเสมือนจริง ระหว่างเวลา 09.30-24.00 น. และเริ่มออกอากาศอย่างเป็นทางการ ตั้งแต่วันพฤหัสบดีที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2513 ตามเวลาฤกษ์ คือ 10.00 น. โดยมีจอมพลถนอม กิตติขจร นายกรัฐมนตรีในขณะนั้น ให้เกียรติเป็นประธานในพิธีเปิดสถานีฯ

อาคารที่ทำการ
เมื่อราวต้นปี พ.ศ. 2512 มีพิธีวางศิลาฤกษ์อาคารที่ทำการสถานีฯ บนที่ดินขนาด 6 ไร่เศษ บริเวณกิโลเมตรที่ 19 ถนนเพชรเกษม เขตหนองแขม กรุงเทพมหานคร โดยอาคารดังกล่าว มีความสูง 4 ชั้น ภายในเป็นห้องส่งขนาด 600 ตารางเมตร 2 ห้อง, ขนาด 500 ตารางเมตร 2 ห้อง และขนาด 110 ตารางเมตร อีก 1 ห้อง โดยแต่ละห้องส่งจะมีห้องควบคุมเฉพาะ ซึ่งมีการติดตั้งระบบไซโครามา สูง 7.5 เมตร กว้าง 47 เมตร ใช้ประดิษฐ์ภาพฉากท้องฟ้า ซึ่งก่อให้เกิดความชัดลึก และเปลี่ยนสีให้กับฉากได้เสมือนจริงอีกด้วย ทั้งนี้ เมื่อเริ่มแพร่ภาพออกอากาศแล้วทางสถานีฯ ต้องส่งมอบอาคาร และที่ดินดังกล่าว ตลอดจนเครื่องส่งโทรทัศน์ และอุปกรณ์การออกอากาศต่างๆ ให้เป็นกรรมสิทธิ์ของ บริษัท ไทยโทรทัศน์ จำกัด โดยทันที
ต่อมาได้แยกส่วนของสำนักงาน มายังอาคารเลขที่ 2259 ถนนเพชรบุรีตัดใหม่ และจัดสร้างห้องส่งโทรทัศน์ บนชั้น 8 ของอาคารโรบินสัน จากนั้น เมื่อวันที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2529 จึงได้รวมส่วนงานที่กระจายอยู่ 3 แห่ง มารวมศูนย์อยู่ที่อาคารวานิช 1 และ 2 บริเวณแยกวิทยุ-เพชรบุรี (ถนนวิทยุตัดกับถนนเพชรบุรีตัดใหม่) เพื่อเพิ่มความสะดวกในการดำเนินงานให้คล่องตัวมากขึ้น และในราวปี พ.ศ. 2542 สถานีฯ ย้ายอาคารที่ทำการทั้งสามส่วนงาน ขึ้นไปยังอาคารเอ็มโพเรียม ถนนสุขุมวิท
ในปัจจุบัน (ตั้งแต่ พ.ศ. 2548) จึงย้ายมายังอาคารที่ทำการปัจจุบัน โดยมี บมจ.บีอีซีเวิลด์ เป็นเจ้าของด้วยตนเองคือ อาคารมาลีนนท์ (เดิมเป็นอาคารสำนักงานใหญ่ บริษัท เอสโซ่ ประเทศไทย จำกัด (มหาชน)) เลขที่ 3199 ถนนพระรามที่ 4 เขตคลองเตย กรุงเทพมหานคร ประกอบด้วย 2 อาคาร โดยอาคาร เอ็ม 1 เป็นที่ตั้งสำนักงานบริษัทฯ และ อาคาร เอ็ม 2 เป็นส่วนปฏิบัติการออกอากาศ

เทคโนโลยีการออกอากาศ
สถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 (ชื่อสากล: HS-TV 3) เป็นสถานีโทรทัศน์เพียงแห่งเดียวในประเทศไทย ที่ออกอากาศโดยใช้ช่องความถี่ต่ำ ระบบวีเอชเอฟ ทางช่อง 2 ถึง ช่อง 4 โดยในระยะเริ่มแรก สามารถให้บริการในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑลเท่านั้น โดยใช้เครื่องส่งโทรทัศน์สีขนาด 25 กิโลวัตต์ จำนวนสองเครื่องขนานกัน รวมกำลังส่งเป็น 50 กิโลวัตต์ อัตราการขยายสายอากาศ 13 เท่า กำลังออกอากาศที่ปลายเสาอยู่ที่ 650 กิโลวัตต์ เสาอากาศเครื่องส่งมีความสูง 250 เมตร ความถี่คลื่นอยู่ระหว่าง 54-61 เมกะเฮิร์ตซ์ ใช้ระบบ ซีซีไออาร์ พาล (CCIR PAL) 625 เส้น เป็นแห่งแรกของไทย โดยส่งออกอากาศ ทางช่องสัญญาณที่ 3 ทั้งนี้ ไทยทีวีสีช่อง 3 เป็นสถานีโทรทัศน์สีแห่งที่สองของประเทศไทย ต่อจากสถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7
ต่อมา เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2530 บริษัทฯ จึงลงนามในสัญญาขยายเครือข่ายโทรทัศน์ทั่วประเทศ ร่วมกับ อ.ส.ม.ท. เพื่อดำเนินการจัดตั้งสถานีเครื่องส่งโทรทัศน์พร้อมอุปกรณ์ออกอากาศร่วมกัน ระหว่างไทยทีวีสีช่อง 3 และไทยทีวีสีช่อง 9 อ.ส.ม.ท. ตั้งแต่ต้นเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2531-กรกฎาคม พ.ศ. 2534 จนทั้งสองช่อง สามารถออกอากาศไปได้ทั่วประเทศ ทั้งนี้ ไทยทีวีสีช่อง 3 ออกอากาศด้วยระบบวีเอชเอฟความถี่ต่ำ ช่วงระหว่าง 54-61 เมกะเฮิร์ตซ์ ซึ่งถูกรบกวนได้ง่าย และภาครับมีความซับซ้อน เนื่องจากอยู่ในย่านความถี่ต่ำ จึงมีขนาดความยาวคลื่นสูง จึงต้องใช้สายอากาศรับสัญญาณ ที่มีความยาว และน้ำหนักมากกว่า สายอากาศที่ใช้รับสัญญาณโทรทัศน์ ระบบวีเอชเอฟความถี่สูง ระหว่างช่อง 5-ช่อง 12 นอกจากนี้ เมื่อกรุงเทพมหานครมีอาคารสูงมากขึ้น จำนวนประชากร และสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นอุปสรรคที่ทำให้คุณภาพสัญญาณของไทยทีวีสีช่อง 3 ลดลงไปมาก เมื่อเทียบกับช่วงที่เริ่มออกอากาศระยะแรก
ดังนั้น ช่วงปลายปี พ.ศ. 2546 ไทยทีวีสีช่อง 3 จึงได้รับอนุมัติการจัดสรรคลื่นความถี่ในระบบยูเอชเอฟ จากคณะกรรมการกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์แห่งชาติ (กกช.) เพื่อใช้ออกอากาศแทนคลื่นความถี่เดิม (ระบบวีเอชเอฟ ความถี่ต่ำ) จำนวน 5 สถานี คือ สถานีหลักกรุงเทพมหานคร ออกอากาศทางช่อง 32, สถานีส่งเชียงใหม่ เริ่มแพร่ภาพทางช่อง 46 เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548, สถานีส่งสุโขทัย เริ่มแพร่ภาพทางช่อง 37 เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2548, สถานีส่งนครราชสีมา เริ่มแพร่ภาพทางช่อง 41 เมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548 เดิมตั้งเสาส่งที่เขายายเที่ยง ตำบลลาดบัวขาว อำเภอสีคิ้ว ต่อมา ย้ายไปที่หมู่บ้านยางน้อย ตำบลบ้านใหม่ อำเภอเมืองนครราชสีมา, และ สถานีส่งสงขลา เริ่มแพร่ภาพทางช่อง 38 เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548 ต่อมา เนื่องจากคลื่นสัญญาณโทรทัศน์ ระบบวีเอชเอฟความถี่สูง ทางช่อง 11 ที่ไทยทีวีสีช่อง 3 ใช้ในบริเวณชายแดนไทยมาเลเซีย เกิดรบกวนกับสัญญาณอื่น ในวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2552 จึงเพิ่มสถานีส่งขึ้นที่จังหวัดสตูล โดยแพร่ภาพทางช่อง 55
สำหรับสถานีส่งหลักในกรุงเทพมหานคร ได้มีการร่วมกันลงนามในสัญญาร่วมใช้เสาส่งโทรทัศน์ และระบบสายอากาศโทรทัศน์ บนอาคารใบหยก 2 ระหว่าง บริษัท บางกอก เอ็นเตอร์เทนเม้นต์ จำกัด และ บริษัท ไอทีวี จำกัด (มหาชน) เมื่อวันที่ 25 พฤศจิกายน พ.ศ. 2547 (ต่อมา เกิดการโอนกิจการ ทรัพย์สิน สัญญาการดำเนินการ และสิทธิต่างๆ ของสถานีโทรทัศน์ไอทีวี ซึ่งรวมถึงเสาส่ง คลื่นความถี่ และเครื่องส่งโทรทัศน์ ไปเป็นกรรมสิทธิ์ของ สำนักบริหารกิจการสถานีวิทยุโทรทัศน์ระบบยูเอชเอฟเฉพาะกิจ (หน่วยบริการรูปแบบพิเศษ) เมื่อปี พ.ศ. 2550 และ องค์การกระจายเสียงและแพร่ภาพสาธารณะแห่งประเทศไทย ในปี พ.ศ. 2551 ตามลำดับ จึงมีการเปลี่ยนแปลงคู่สัญญา เป็นองค์กรของรัฐทั้งสองตามไปด้วย)
จากนั้น เมื่อเวลา 09.39 น. ของวันที่ 25 มีนาคม พ.ศ. 2548 ไทยทีวีสีช่อง 3 เริ่มออกอากาศด้วยระบบยูเอชเอฟอย่างเป็นทางการ ทางช่อง 32 ซึ่งในระยะแรก สามารถรับชมได้ในพื้นที่กรุงเทพมหานครและปริมณฑล 17 จังหวัด โดยยังคงออกอากาศในระบบวีเอชเอฟความถี่ต่ำ ทางช่อง 3 ไปเป็นคู่ขนานด้วย เพื่อให้เวลาเปลี่ยนแปลงระบบการรับชมแก่ผู้ชม กระทั่งวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2550 จึงยุติการออกอากาศระบบวีเอชเอฟ จากสถานีส่งหลักในกรุงเทพมหานคร และออกอากาศระบบยูเอชเอฟเพียงทางเดียว

การจัดรูปองค์กร
ไทยทีวีสีช่อง 3 มีรูปแบบการบริหารองค์กร โดยแบ่งหน่วยงานย่อยออกเป็น 18 ฝ่าย ประกอบด้วย ฝ่ายบริหาร, ฝ่ายผลิตรายการ, ฝ่ายข่าว, ฝ่ายรายการ, ฝ่ายออกอากาศ, ฝ่ายศิลปกรรม, ฝ่ายวิศวกรรม, ฝ่ายเทคนิคโทรทัศน์, ฝ่ายแผนงานวิศวกรรม, ฝ่ายไฟฟ้ากำลัง, ฝ่ายสถานีวิทยุกระจายเสียง (เอฟ.เอ็ม.105.5 เมกะเฮิร์ตซ์), ฝ่ายธุรการ, ฝ่ายบุคคล, ฝ่ายบัญชี, ฝ่ายการเงิน, ฝ่ายโฆษณา, ฝ่ายการตลาด และฝ่ายประชาสัมพันธ์
คำขวัญประจำสถานี
เมื่อปี พ.ศ. 2524 ไทยทีวีสีช่อง 3 โดยอนุมัติของ นายวิชัย มาลีนนท์ และผู้บริหารสถานีฯ ได้จัดกิจกรรมให้ผู้ชมร่วมเสนอคำขวัญประจำสถานีฯ ทว่าไม่มีคำขวัญใดที่ได้รับการคัดเลือก ทั้งนี้ ในอีกสามปีต่อมา นายวิชัย พร้อมด้วยผู้บริหารไทยทีวีสีช่อง 3 นำคำขวัญ ซึ่งได้มาจากการเสนอของผู้ชมในครั้งแรก มารวมเข้ากับแนวคิดของพนักงานเจ้าหน้าที่ของสถานีฯ จนกระทั่งได้คำขวัญว่า คุ้มค่าทุกนาที ดูทีวีสีช่อง 3 โดยนำมาเผยแพร่ออกอากาศครั้งแรก เมื่อวันพฤหัสบดีที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2527 เนื่องในโอกาสที่สถานีฯ มีอายุครบ 15 ปี ในวันที่ 26 มีนาคม ปีเดียวกันนั้น

นิตยสารรายการโทรทัศน์
ดูบทความหลักที่ นิตยสารรายการโทรทัศน์
ไทยทีวีสีช่อง 3 ได้ริเริ่มจัดทำนิตยสารรายการโทรทัศน์ เพื่อแจกฟรีแก่ผู้สนใจ ออกเป็นฉบับปฐมฤกษ์ เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2514 นับเป็นสถานีฯ แรก ที่จัดทำนิตยสารในลักษณะนี้ แต่สามารถดำเนินการได้เพียงประมาณสองปีก็หยุดไป แต่ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2518 สถานีฯ จึงฟื้นการจัดทำนิตยสารขึ้นใหม่อีกครั้ง นอกจากนั้น ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2520 ยังออกเป็นฉบับภาษาอังกฤษ และต่อมา มีการออกเป็นฉบับภาษาจีนอีกด้วย แต่ในปีพ.ศ. 2539 ยุติการจัดพิมพ์ลงแล้วในทุกภาษา และปัจจุบัน สถานีฯ จึงฟื้นการจัดทำนิตยสารขึ้นใหม่อีกครั้ง

เหตุการณ์สำคัญ
กระแสไฟฟ้าขัดข้อง
ในยุคแรกของการออกอากาศ สถานีโทรทัศน์ทั่วโลก มักเกิดปัญหาความไม่เสถียร ของสัญญาณการออกอากาศ หรือปัญหากระแสไฟฟ้าขัดข้อง สำหรับในประเทศไทย เจ้าหน้าที่เทคนิคจะเตรียมสไลด์ภาพดอกไม้ชนิดต่างๆ ที่ประกอบด้วยตราสัญลักษณ์ของสถานีฯ รวมถึงอาจมีชื่อย่อหน่วยงานภาครัฐ ที่ให้เช่าสัมปทานและคลื่นความถี่ พร้อมทั้งแถบบันทึกเสียง ประกาศขออภัยผู้ชมไว้อยู่เสมอ ทั้งนี้ สำหรับไทยทีวีสีช่อง 3 คำประกาศในแถบบันทึกเสียงดังกล่าว จะมีใจความว่า "สถานีวิทยุโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 ต้องขออภัยท่านผู้ชมเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากกระแสไฟฟ้าขัดข้อง จึงทำให้การออกอากาศต้องหยุดชะงักไปชั่วขณะ ... และต่อจากนี้ไป ขอเชิญรับชมรายการของทางสถานีฯ ได้ตามปกติค่ะ"
เมื่อวันที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2552 ระบบบำบัดน้ำเสียภายในอาคารมาลีนนท์เกิดชำรุด ส่งผลให้น้ำเสียไหลเข้าท่วมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จึงไม่สามารถออกอากาศได้ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าดับ ตั้งแต่เวลา 16.04 น. ขณะกำลังแนะนำเนื้อหา ในช่วงต้นของรายการเด็ก กาลครั้งหนึ่ง โดยในเวลาดังกล่าว สัญญาณภาพที่กำลังออกอากาศ ก็หยุดลงและหายไป กลายเป็นสัญญาณว่าง (ภาพซ่า) จนกระทั่งเวลา 17.25 น. จึงเปลี่ยนเป็นแถบสีทดสอบ (Test Card) แบบ Colourredbar พร้อมเสียงทดสอบ อยู่ระยะหนึ่ง จากนั้นในเวลา 17.28 น. ภาพหายไปเป็นสัญญาณว่างอีกครั้ง
ต่อมาเมื่อเวลา 17.32 น. กลับมามีภาพแถบสีในแนวตั้งตลอดทั้งหน้าจอ และบรรเลงเพลงพระราชนิพนธ์ ยามเย็น เพื่อทดลองเสียง และในเวลา 17.37 น. จึงกลับมาปรากฏไตเติลเปิดรายการ เรื่องเด่นเย็นนี้ และเข้าสู่รายการตามปกติ โดยออกอากาศจากชั้นล่างของอาคารปฏิบัติการออกอากาศ ด้วยการใช้รถถ่ายทอดสดเคลื่อนที่ (Outdoor Broadcaster - OB) นับเป็นครั้งแรกในรอบหลายสิบปี ที่เกิดเหตุการณ์ดังกล่าวกับทางสถานีฯ และยังเกิดขึ้นเป็นระยะเวลายาวนานที่สุดในประวัติศาสตร์โทรทัศน์ไทยด้วย

เพลิงไหม้อาคารมาลีนนท์
สืบเนื่องจาก ในวันที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 กำลังทหารพร้อมรถหุ้มเกราะ เข้าสลายการชุมนุมของ แนวร่วมประชาธิปไตยต่อต้านเผด็จการแห่งชาติ แดงทั้งแผ่นดิน บริเวณแยกราชประสงค์ ส่งผลให้แกนนำต้องประกาศยุติการชุมนุม หลังจากนั้น มีผู้ก่อเหตุจลาจล ด้วยการวางเพลิงอาคารสำคัญหลายแห่ง ทั่วกรุงเทพมหานคร
เวลาประมาณ 14.30 น.ของวันเดียวกัน มีกลุ่มบุคคลจำนวนหนึ่ง เข้าปิดล้อมและวางเพลิง บริเวณชั้นล่างของอาคารมาลีนนท์ รวมถึงรถยนต์ที่จอดไว้บนลานหน้าอาคาร บางส่วนขึ้นไปวางเพลิงบนลานจอดรถชั้น 4 และชั้น 6 พร้อมทั้งทุบทำลายทรัพย์สินบางส่วน และขัดขวางข่มขู่เจ้าหน้าที่ดับเพลิง ไม่ให้เข้าไปควบคุมเพลิงได้ อย่างไรก็ตาม ผู้บริหารและพนักงานช่อง 3 ได้รับความช่วยเหลือจากเฮลิคอปเตอร์ ให้ออกจากตัวอาคารอย่างปลอดภัย14.30 ขณะออกอากาศ ละคร นางสาว เย็นฤดี เกิดภาพดับๆ ติดๆ จนเมื่อเวลา 15.52 น. ขณะออกอากาศรายการ ดาราการ์ตูน ช่วงที่สอง ไปได้ไม่กี่นาที ไทยทีวีสีช่อง 3 จึงต้องยุติการออกอากาศลงชั่วคราว โดยหน้าจอโทรทัศน์ แสดงภาพถ่ายดอกไม้ มีตราสัญลักษณ์ของสถานีฯ พร้อมตัวอักษร อ.ส.ม.ท. กำกับอยู่ช่วงล่างของตราสัญลักษณ์ ทั้งหมดอยู่เบื้องขวาของภาพ ต่อมา ภาพบนหน้าจอเครื่องรับก็ดับไปเป็นสีดำ จากนั้นปรากฏภาพตราสัญลักษณ์ของสถานีฯ
หลังจากนั้นไม่นาน ภาพสัญญาณก็ดับไปอีก แต่หากรับชมผ่านระบบยูเอชเอฟ ช่อง 32 ในกรุงเทพมหานคร และจังหวัดใกล้เคียง จะมีภาพตราสัญลักษณ์ของสถานีฯ ส่วนล่างของจอ ระบุข้อความ "สถานีโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3" และมีเสียงดังปี๊บอยู่ตลอดเวลา แต่หากชมผ่านดาวเทียมไทยคม ระบบซี-แบนด์ ซึ่งไทยทีวีสีช่อง 3 ออกอากาศอยู่ในสองความถี่คือ ดาวเทียมไทยคม 2 ที่ความถี่ 3967/H/4550 (ปรากฏภาพเช่นเดียวกับการรับชมผ่านระบบยูเอชเอฟ) และดาวเทียมไทยคม 5 ที่ความถี่ 3803/V/4551 (ไม่มีสัญญาณ ปรากฏเป็นสีดำ) จากนั้น เมื่อเวลา 21.15 น. สถานีโทรทัศน์ทีวีไทย รายงานข่าวว่า ในวันที่ 20 พฤษภาคม ไทยทีวีสีช่อง 3 จะงดการออกอากาศชั่วคราว เป็นเวลา 1 วัน
ต่อมา เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม เวลา 16.05 น.ทางสถานีฯ เปลี่ยนภาพที่ส่งไปยังเครื่องรับ ให้เป็นภาพทดสอบแถบสีแนวตั้งตลอดหน้าจอ ส่วนขอบล่างของหน้าจอ ปรากฏข้อความ "ทดลองระบบออกอากาศ" พร้อมตราสัญลักษณ์ของสถานีฯ พร้อมตัวอักษร อ.ส.ม.ท. กำกับอยู่ช่วงล่างของตราสัญลักษณ์ ทั้งหมดอยู่ที่ โดยยังคงมีเสียงปี๊บดังเช่นเดิม เวลา 16.45 น.สถานีฯ ก็เปลี่ยนภาพกลับไปตามเดิม
เมื่อเวลา 10.15 น. ของวันที่ 21 พฤษภาคม เสียงปี๊บที่ดังอยู่ตลอดหยุดไป โดยทางสถานีฯ เปิดเพลงบรรเลงเพื่อทดสอบเสียง และเวลา 10.24 น.สถานีฯ เปลี่ยนไปส่งภาพทดสอบ พีเอ็ม 5544 พร้อมบอกเวลาถอยหลัง เพื่อเริ่มทดสอบสัญญาณออกอากาศ โดยมีตราสัญลักษณ์ของช่อง พร้อมข้อความ อ.ส.ม.ท.และโดเมนเนมของไทยทีวีสีช่อง 3 ลักษณะเดียวกับการออกอากาศตามปกติ ปรากฏอยู่ที่มุมขวาบนของจอ ก่อนที่ในเวลา 11.30 น.สถานีฯ จึงเริ่มทดสอบสัญญาณออกอากาศ โดยเริ่ม Ident เปิดสถานีฯ ตามด้วยเพลงสรรเสริญพระบารมี ต่อด้วยสารคดีเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ชุด "เพราะพ่อเหนื่อยหนักหนามามากแล้ว" รวมระยะเวลายุติการออกอากาศทั้งหมด 2 วัน 11 ชั่วโมง 30 นาที จากนั้นจึงเปลี่ยนภาพ เข้าสู่ห้องส่งข่าว เพื่อให้ นางสาวกรุณา บัวคำศรี ผู้รายงานข่าว ไทยทีวีสีช่อง 3 ประกาศเปิดสถานีฯ อย่างเป็นทางการ ด้วยข้อความดังต่อไปนี้ "สวัสดีค่ะ ท่านผู้ชมคะ ขณะนี้สถานีโทรทัศน์ไทยทีวีสีช่อง 3 จะเริ่มทดลองระบบการออกอากาศของสถานีฯ ขอเชิญท่านผู้ชม ติดตามรายการต่างๆ ของเราได้ ตั้งแต่บัดนี้เป็นต้นไปค่ะ" จากนั้นจึงเริ่ม ภาพยนตร์ชุดตำนานรักดอกเหมย เสนอภาพยนตร์เกาหลีชุด สวรรค์ลิขิตรัก และมีข้อความปรากฏ ที่มุมซ้ายล่างของจอภาพว่า "ทดสอบระบบออกอากาศ" เมื่อภาพยนตร์เกาหลีชุด สวรรค์ลิขิตรัก จบลงในเวลาประมาณ 13.45 น. สถานีฯ ก็นำข้อความดังกล่าวออกไป
การกลับมาออกอากาศในระยะแรก ระหว่างวันที่ 21-23 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 รายการที่ออกอากาศยังไม่เป็นไปตามผังรายการปกติ มีการปิดสถานี และเปิดสถานีในเวลา 6.00 น. ของวันถัดไป โดยในวันศุกร์ มีการปรับเปลี่ยนเวลาออกอากาศของรายการปกติตั้งแต่เริ่มเปิดสถานี (เวลา 11.30 น.) จนถึงช่วงบ่าย (รายการที่ปรับเปลี่ยนเวลาออกอากาศดังกล่าว ไม่มีโฆษณาสินค้าคั่นรายการ) วันเสาร์ที่ 21 และวันอาทิตย์ที่ 22 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 มีการนำการ์ตูนเณรน้อยเจ้าปัญญา และภาพยนตร์ไทยมาออกอากาศตั้งแต่เริ่มเปิดสถานีในเวลา 6.00 น. จนถึงช่วงบ่ายโดยไม่มีโฆษณาสินค้าคั่นรายการ กระทั่งวันจันทร์ที่ 24 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 ตั้งแต่เวลา 6.00 น. เป็นต้นไป ทางสถานีจึงได้ออกอากาศรายการต่างๆ ตามผังรายการปกติ และออกอากาศตลอด 24 ชั่วโมง โดยไม่มีการปิดสถานี