Pod koniec 1936 r. lotnictwo wojskowe zgłosiło zapotrzebowanie na samolot obserwacyjny nowej formuły do kierowania ogniem artylerii oraz bliskiego rozpoznania sięgającego w głąb terenu nieprzyjaciela na 50- 100 km. Samolot miał osiągnąć odpowiednio dużą prędkość lotu i posiadać zamkniętą kabinę pilota i obserwatora. W tym czasie powstały za granicą pierwsze samoloty tej klasy: angielski Westland "Lysander" i niemiecki Henschel Hs-126. Projekt wstępny opracował w 1936 r. (wg [1], wg [8]- w 1935 r.) inż. Zbysław Ciołkosz w firmie PZL pod oznaczeniem PZL-40, napędzany silnikiem G-1620bis lub "Foka" o mocy 294 kW (400 KM), o konstrukcji mieszanej, prędkości maksymalnej 310 km/h i minimalnej ok. 70 km/h. Po przejściu do pracy w LWS, inż. Ciołkosz wykonał w 1936 r. projekt wstępny tego samolotu. Samolot otrzymał oznaczenie LWS-3 "Mewa".

Po wypadku samolotu LWS-6 "Żubr" inż. Ciołkosz odszedł z wytwórni na początku 1937 r. Głównym konstruktorem LWS-3 został wówczas inż. Jerzy Teisseyre, a zastępcą Władysław Fiszdon. Samolot nawiązywał układem do zwycięskiego w Challenge'u 1934 samolotu RWD-9 oraz do pierwszej konstrukcji LWS, samolotu sanitarnego LWS-2. Projekt został znacznie zmieniony i unowocześniony. W 1937 r. wprowadzono nowy mocniejszy silnik w układzie podwójnej gwiazdy, początkowo Hispano-Suiza 14AB o mocy 493 kW (670 KM), a nieco później Gnôme-Rhône 14M01 o mocy 485 kW (660 KM). Płatowiec był gotowy pod koniec 1937 r., ale dostawy silników opóźniały się. Ostatecznie w 1938 r. został wybrany silnik Gnôme-Rhône. "Mewa" była starannie opracowana aerodynamicznie, miała bogato oszkloną kabinę załogi z otwieraną do obserwacji osłoną drugiej kabiny, chowany w kadłubie karabin maszynowy obserwatora oraz zamocowane kaemy na goleniach podwozia, w celu uniknięcia strzelania przez płaszczyznę śmigła.

Prototyp samolotu LWS-3/I "Mewa", napędzany silnikiem GR 14M01, został oblatany w kwietniu (wg [1] i [8], natomiast wg [3]- w marcu) 1938 r. W dniu 28.09.1938 LWS-3/I rozpoczął próby w Instytucie Technicznym Lotnictwa, wykazując doskonałe własności krótkiego startu i lądowania oraz duże wznoszenie i dużą prędkość lotu. W dniach 25.11-11.12.1938 r. samolot został wystawiony na Międzynarodowym Salonie Lotniczym w Paryżu pod oznaczeniem PZL "Mewa". Po zakończeniu wystawy prototyp w wytwórni poddano modernizacji i przekazano, pod oznaczeniem LWS-3/Im do dalszych prób. Okazało się, że mocowanie uzbrojenia jest niepraktyczne, gdyż po każdym strzelaniu i po każdym lądowaniu mocowanie kaemów. na podwoziu ulega odkształceniu, następne strzały były więc niecelne. Również otwierana do góry osłona kabiny strzelca okazała się niepraktyczna, gdyż powodowała zawirowania powietrza w kabinie strzelca i zmniejszała skuteczność usterzenia poziomego. Próby wykazały, że LWS-3/I rozwija prędkość max 335 km/h, zamiast obliczeniowej 360 km/h.

Jesienią 1938 r. został oblatany drugi prototyp LWS-3/II, napędzany silnikiem GR 14M05. Zastosowano na nim opuszczane do dołu usterzenie pionowe, wg pomysłu inż. J. Teisseyre i A. Zdaniewskiego w celu zwiększenia pola obstrzału do tyłu. Samolot wypróbowano wiosną 1939 r. Prototyp latał dobrze. Dzięki opuszczanemu usterzeniu uzyskano nieograniczone pole ostrzału do tyłu. Samolot był przy tym bardziej zwrotny, a ponadto wychodził szybko z korkociągu. Ze względu na pośpiech w uruchamianiu produkcji, zrezygnowano z zastosowania tego usterzenia w pierwszej serii samolotów seryjnych. Usterzenia opuszczane miały być wprowadzone do następnych serii produkcyjnych. Po zakończonych próbach urządzenie zdemontowano z płatowca, przywracając mu klasyczne usterzenie. Wg [2] został zbudowany również trzeci prototyp "Mewy"- LWS-3/III o zmienionej osłonie silnika oraz o zmienionym kształcie oszklenia kabiny. Samolot miał stanowić wzorzec dla wersji seryjnej LWS-3A (wg [8]- trzeci prototyp był przeznaczony do prób statycznych).

Wg [1] w preliminarzu budżetowym na lata 1938/39 przewidziano zakup 150 egz. LWS-3, natomiast wytwórnia otrzymała zamówienie z KZL na 200 egz. Przygotowania do produkcji rozpoczęto w marcu 1939 r., a w czerwcu przystąpiono do montażu zespołów pierwszej serii 30 egz. W wyniku kłopotów z silnikami, które zostały dostarczone niekompletne, samoloty nie zostały ukończone do wybuchu wojny. Pod koniec sierpnia 1939 r. w LWS znajdowała się pierwsza seria 30 LWS-3A. Z tego 2 egz. kompletne przygotowano do oblotu, 10 było gotowych, ale brakowało piast do śmigieł, 5 znajdowało się w malarni. Razem wykonano 17 samolotów, dalsze 13 płatowców pozostawała w różnych stadiach montażu.

Wersja wodnosamolotu pływakowego LWS-3H "Mewa" została zamówiona przez Kierownictwo Marynarki Wojennej dla eskadry bliskiego wywiadu Morskiego Dywizjonu Lotniczego w Pucku. Dostarczone miały być prawdopodobnie już wiosną 1940 r.

"Mewy" interesowali się nabywcy zagraniczni. Samolot oferowano Szwajcarii. Bułgaria była zainteresowana zakupem 48 LWS-3B, napędzanych silnikiem FIAT A74RC38 (wg [1] i [8]). Termin dostawy określono na koniec 1939 r. i początek 1940 r. Ze względu na wybuch wojny zamówienie nie zostało zrealizowane. W czerwcu został zamówiony dla Egiptu okazowy egzemplarz "Mewy" z terminem dostawy do końca września 1939 r., również i to zamówienie nie zostało zrealizowane.

Po wybuchu wojny dwie "Mewy" oblatane 2.09.1939 r. ewakuowano z wytwórni na wschód, a resztę do pobliskich lasów. Pierwszą eskadrą, którą zamierzano przezbroić w Mewy, była 43 EO, ale wybuch wojny przekreślił tę możliwość i samoloty były odbierane przez jednostki, które znalazły się w pobliżu. Łącznie z prototypami w walkach wzięło udział 5 (wg [8]- 4) samolotów LWS-3: 23 EO- dwa samoloty od 12.09., oba rozbite; 24 ER pierwszy prototyp LWS-3/I od 15.09 (wcześniej znajdował się w Dywizjonie Doświadczalnym ITL), zestrzelony w drugim locie bojowym 17.09. podczas ataku na kolumnę kawalerii sowieckiej pod Horodenką, 26 EO dwa LWS-3 od 11.09., zniszczone 12.09. i 18.09. Pozostawione w wytwórni nie zmontowane "Mewy" Niemcy wywieźli w 1939 r. Wg [8]- drugi prototyp LWS-3/II został 17.09. ewakuowany do Rumunii. Tam do 22.06.1941 wylatał 15 h, następnie został zdemontowany na części.

Dyrektor LWS mjr inż. Aleksander Sipowicz, licząc się z możliwością uruchomienia w Bułgarii produkcji samolotów LWS-3, przewiózł przez granicę dokumentację techniczną, którą zdeponował u attache wojskowego Poselstwa RP w Bukareszcie. Dokumentacja nie została wykorzystana. Jednak niektóre polskie źródła podają, że bułgarski samolot obserwacyjny KB-11 (KaB-11) "Fazan" został opracowany na podstawie dokumentacji "Mewy". Nie jest to zgodne z prawdą, gdyż była to oryginalna konstrukcja opracowana w Bułgarii.

Samolot LWS-3 "Mewa" był udany, miał dobre właściwości krótkiego startu, a prędkość maksymalną i wznoszenie miał tego samego rzędu co myśliwski PZL P-11. W 1939 r. został opracowany projekt wersji rozwojowej LWS-7 "Mewa II".

Konstrukcja.
Dwumiejscowy górnopłat zastrzałowy o konstrukcji mieszanej.
Płat prostokątny z zaokrąglonymi końcami i zwężony przy kadłubie w celu uzyskania dobrej widoczności z kabiny, dwudzielny, drewniany, dwudźwigarowy, dwukesonowy, kryty sklejką, podparty oprofilowanymi duralowymi zastrzałami w układzie V, składany do tyłu. Do skła­dania konieczne podniesienie specjalnych klap w przykadłubowej części płata. Profil IAW-192. Sloty duralowe, automa­tyczne. Lotki i klapy nośne spawane z rur stalowych, kryte płótnem. Lotki wychylane różnicowe, wyposażone w klapki odciążające.
Kadłub kratownicowy, spawany z rur stalowych chromowo- molibdenowych, kryty z przodu blachą duralową, zaś w tylnej części płótnem na listwach duralowych. Łoże silnika spawane z rur stalowych. Osłona silnika NACA z blachy duralowej. Kabina zakryta. Osłona kabiny nad miejscem pilota- otwierana na boki. Wejście do kabiny pilota po stopniach na lewej goleni pod­wozia i w lewej burcie kadłuba. Wejście do kabiny obserwatora (spełniającego funkcję strzelca i radiotelegrafisty) przez drzwi w lewym boku kadłuba.
Usterzenie wolnonośne. Stateczniki drewniane, kryte sklejką. Stery spawane z rur stalowych, krawędź natarcia kryta sklejką, reszta- płótnem. Na sterze wysokości klapki wyważająco- odciążające. Na skrzydłach i stateczniku pionowym- światła pozycyjne.
Podwozie stałe, główne z goleniami spawa­nymi z blachy stalowej chromo- molibdenowej, osłoniętymi owiewkami z blachy duralowej. Amortyzatory olejowo- powietrzne umieszczone w dole kadłuba pod fotelem pilota. W LWS-3/I u nasady mocowania kół- karabiny maszynowe z taśmą amuni­cyjną biegnącą wewnątrz owiewek goleni. Koła z hamulcami pneumatycznymi, osłonięte owiewkami z blachy. Kółko ogo­nowe Dowty na samonastawnym widelcu z amortyzatorem olejowo- powietrznym, osłonięte owiewką.

Uzbrojenie- 2 stałe karabiny maszynowe pilota PWU FK wz. 36B kal. 7,92 mm, usytuowane na podwoziu w LWS-3/I, w LWS-3A przewidziano umieszczenie zsynchronizowanych karabinów po bokach kadłuba, oraz 1 ruchomy karabin maszynowy PWU FK wz. 37 kal. 7,92 mm obserwatora, chowany w kadłub.

Wyposażenie- przyrządy do pilotażu bez widoczności ziemi i instalację elektryczną z reflektorem sygnalizacyjnym, zasilaną prądnicą 300 W, napędzaną przez silnik. Radiostacja AVA N2L/O, aparat fotograficzny, rakietnica, race oświetlające, reflektor sygnalizacyjny, instalacja elektryczna.

Silnik- chłodzony powietrzem, 14- cylindrowy w układzie podwójnej gwiazdy, wszystkie o mocy nominalnej 485 kW (660 KM) i maksymalnej 537 kW (730 KM):
- LWS-3/I- Gnôme-Rhône 14 M01 "Mars",
- LWS-3/II, LWS-3A - Gnôme-Rhône 14 M05 "Mars",
- w późniejszych LWS-3A- Gnôme-Rhône 14 M07 "Mars",
- LWS-3B- chłodzony powietrzem, 14- cylindrowy w układzie podwójnej gwiazdy Fiat A74RC38 o mocy 619 kW (840 KM).
Śmigło dwułopatowe, drewniane, stałe Szomański 2,6 m, lub trójłopatowe, meta­lowe w LWS-3/II Hispano-Suiza 2,55 m, w LWS-3A przewidziane PZL-Hamilton Standard. Zbiorniki na ok. 380 l paliwa w skrzydłach w LWS-3A, a w prototypach zbiornik paliwa w kadłubie między miej­scami pilota a obserwatora.

Dane techniczne LWS-3 (wg [1]):
Rozpiętość- 13,45 m, długość- 9,5 m, wysokość- 2,65 (wg [3]- 2,85) m, powierzchnia nośna- 26,0 m².
Masa własna- 1748 (wg [3] i [8]- 1750) kg, masa użyteczna- 672 (wg [3] i [8]- 670) kg, masa całkowita- 2420 kg, masa całkowita max- 2450 kg.
Prędkość max- 360 km/h, prędkość przelotowa- 310 km/h, prędkość min.- 72 km/h, wznoszenie- 10,0 m/s, pułap- 8500 m, zasięg- 700 km.

Dane techniczne (wg [8]):
Długość wersji LWS-3A- 9,6 m.
Długość prototypu LWS-3/II- 9,56 m.
Prędkość max z pomiarów prototypu- 335 km/h.