Công việc thiết kế chiếc S III bắt đầu vào cuối năm 2010 dưới sự giám sát của Chang Dong-hoon (phó chủ tịch của Samsung và trưởng nhóm thiết kế Samsung Electronics). Ngay từ đầu, các nhóm thiết kế tập trung vào một xu hướng mà Samsung gọi là "Organic", thiết kế này muốn thiết kế điện thoại tiềm năng cần chứa đựng trong mình các yếu tố của tự nhiên như dòng chảy của nước và gió. Kết quả là chiếc SIII sở hữu những đường cong mềm mại và hiệu ứng "Water Lux" trên màn hình chủ: khi người dùng trượt hay chạm vào màn hình chủ, bọt nước và gợn sóng sẽ xuất hiện.

Trong suốt mười tám tháng thiết kế, Samsung thực hiện các biện pháp an ninh nghiêm ngặt và các thủ tục để duy trì tính bí mật của thiết kế cuối cùng cho đến khi ra mắt. Bộ phận thiết kế làm việc trên ba nguyên mẫu đồng thời và đều coi nó là thiết kế của nguyên mẫu cuối cùng trước khi ra mắt. Để làm được điều đó, họ đã phải nỗ lực thực sự, vì họ phải lặp lại một quy trình cho cả ba nguyên mẫu. Các nguyên mẫu này bị cấm chụp ảnh và được giữ trong một phòng thí nghiệm riêng biệt mà chỉ những nhà thiết kế cốt lõi mới có thể vào. Chúng đã được vận chuyển bởi các nhân viên đáng tin cậy của công ty, thay vì sử dụng dịch vụ của bên thứ ba. "Bởi vì chỉ chúng tôi được phép xem các sản phẩm còn những người khác thì không được," kỹ sư trưởng Lee Byung Joon giải thích. Ông cho biết thêm: "chúng tôi không thể gửi bức ảnh hoặc bản vẽ. Thật khó để mô tả chiếc SIII chỉ bằng từ ngữ." Mặc dù được bảo vệ bởi các biện pháp an ninh nghiêm ngặt như vậy, thông số kỹ thuật của một trong ba nguyên mẫu đã bị rò rỉ bởi trang web Tinhte đến từ Việt Nam, tuy nhiên cuối cùng nó không phải là thiết kế được chọn.

Các tin đồn trong các cửa hàng công cộng và phương tiện truyền thông nói chung liên quan đến thông số kỹ thuật của chiếc S III đã bắt đầu xuất hiện vào khoảng vài tháng trước khi ra mắt chính thức vào tháng 5 năm 2012. Trong tháng 2 năm 2012, trước sự kiện Mobile World Congress (MWC) ở Barcelona, có một tin đồn rằng chiếc SIII sẽ có bộ xử lý lõi tứ 1,5 GHz, màn hình độ phân giải Full HD 1080p (1080 × 1920 pixel), camera sau 12-megapixel và màn hình cảm ứng HD Super AMOLED Plus. Một tin đồn khác chính xác hơn cho rằng thông số kỹ thuật bao gồm 2 GB RAM, 64 GB bộ nhớ trong, 4G LTE, màn hình 4,8-inch (120 mm), với camera sau 8-megapixel, và máy dày 9 mm (0,35 in). Samsung xác nhận sự tồn tại của người kế nhiệm Galaxy S II vào ngày 5 Tháng 3 năm 2012, nhưng mãi đến cuối tháng 4 năm 2012 phó chủ tịch Robert Yi của Samsung mới khẳng định điện thoại đó được gọi là "Samsung Galaxy S III".

Sau khi mời các phóng viên vào giữa tháng tư, Samsung ra mắt Galaxy S III trong sự kiện Samsung Mobile Unpacked năm 2012 tại Trung tâm triển lãm Earls Court, London, Vương Quốc Anh, vào ngày 3 tháng 5 năm 2012, thay vì ra mắt sản phẩm trong hai sự kiện World Mobile Congress và Consumer Electronics Show (CES). Một cách giải thích cho quyết định này là vì Samsung muốn giảm thiểu thời gian trễ giữa lúc giới thiệu và thời điểm phát hành máy. Các bài phát biểu của sự kiện kéo dài một giờ được thực hiện bởi Loesje De Vriese, giám đốc Marketing của Samsung Bỉ.

Sau sự ra mắt của Galaxy S4 vào tháng 6 năm 2013, Samsung được báo cáo là đã kết thúc vòng đời của điện thoại sớm hơn so với dự kiến vì doanh số thấp và hợp lý hóa các hoạt động sản xuất.