Bethesda работает над Fallout 3 с 2004 года, и сотрудники компании заявляют о том, что намерены сделать игру похожей на две предыдущие части, делая акцент на нелинейном геймплее, хорошем сценарии и традиционном «юморе Fallout». Также было заявлено, что игра получит рейтинг M, и будет эксплуатировать жестокость и безнравственность, которые так важны для воссоздания духа Fallout.
Fallout 3 будет использовать новую версию движка, который использовался для The Elder Scrolls IV: Oblivion.