官設鉄道Ａ3形機関車は、明治5年（1872年）の新橋－横浜間鉄道開業用に注文された10両の蒸気機関車のうちの2両で、イギリスのエイヴォンサイド・エンジン（Avonside Engine。日本鉄道史には「アヴォンサイド・エンヂン」と記載）社で製造されたタンク式の蒸気機関車です。逓信省鉄道局時代はＣ形蒸気機関車とされていましたが、官設鉄道が鉄道作業局に改組されたのち明治31年（1898年）に形式を形態と性能によって整理し直した際にＡ3形蒸気機関車となりました。2両とも車号はＣ形時代と変わらず5号機関車と7号機関車でした。
本形式が輸入されたのは明治4年（1871年）と考えられており、輸入後は6号機関車、7号機関車と附番されましたが、当時は「車両形式」という概念がありませんでした。その後、官設鉄道西部地区の大阪－神戸間の蒸気鉄道が開業した翌年の明治8年（1875年）には官設鉄道全体の車号の改番が実施されて、東部地区の機関車は奇数番号に、西部地区の機関車を偶数番号に変更することになりました。そのため、偶数番号だった6号機関車だけが5号機関車に改番され、5号、7号機関車の2両となっていました。
一時的に日本鉄道に建設用として貸与されていたという資料も存在しますが、基本的には官設鉄道の東部地区で使用されたようです。
形態や性能は、先輪1軸と動輪2軸を持った「１Ｂ形」の軸配置。運転台の後方は壁がなく開放されていて、蒸気溜めのドームが煙突の後方に設置されていました。動輪直径は1219ミリとやや小さく、石炭積載量0.75トン、水タンク容量は2.73キロリットルでした。
明治34年（1901年）に2両とも台湾に譲渡されることになり官設鉄道を除籍されましたが、5号機関車の方は台湾への輸送中に五島列島付近で輸送船が座礁してしまい海中に没してしまいました。7号機関車の方は無事に台湾に到着し、台湾総督府鉄道部のＥ3形9号機関車となって大正15年（1926年）まで活躍しました。現在も台北市の台北新公園に静態保存されています。