計製造簡單，高速效能好，機翼內空間充足，可以容納更多的燃油。
“神秘…三角550”的第一架原型機並沒有裝備加力式發動機和火箭助推器，於1955年6月25日首飛，在試飛中發現該機的垂尾過於龐大，影響空中機動效能，遂在後來的機型修改中縮小了垂尾，飛機重量減至5070千克，並在換裝了加力式發動機和火箭助推器後改名為幻影I，在試飛中不是用火箭發動機的情況下，幻影I的最大飛行速度達到了1。3馬赫，而1955年末的試飛中，該機使用火箭助推後飛行速度居然超過了1。6馬赫。
雖然該機有著不錯的高空效能，但機體太小迫使該機只能掛載1枚空對空導彈，沒有多少的實用作戰價值，所以幻影I很快被放棄。達索很快在該機的基礎上研製了幻影II，結構與幻影I相似，裝備推力為1100千克的透博梅卡Gabizo發動機（加力推力1500千克），但在該機即將研製成功時，法國開始了核武器的研製，隨之而來的是核戰略思想的創立，法國政府強調新研製的戰鬥機必須具有一定的進攻性，即必須突破截擊機的限制，為此單純作為截擊機設計的幻影II顯然是不合法國空軍胃口的，幻影II遂又被放棄。
達索堅持不懈，在幻影I的基礎上又研製了一種作戰飛機，該機比幻影I重了30％；機身按照跨音速面積律設計，機身中段有明顯的蜂腰。採用的是斯奈克瑪公司新研製的阿塔101G。1發動機，最大推力達到了43。2千牛（其實阿塔發動機的原型是二戰期間德國寶馬公司生產的一種軸流式發動機）。新飛機按照編號的順序被命名為幻影Ⅲ。機翼前緣後略角為60度，機上仍然安裝有SEPR…66助推火箭。
首架幻影Ⅲ於1956年11月首飛，在第7次試飛中最大平飛速度達到了1。52馬赫。該機的進氣道裝有可調半錐形中心體，可以在高速飛行中前移以防止氣流出現紊亂。後來該機又換裝了效能更好的阿塔101G。2發動機，在1957年9月的試飛中最大平飛速度超過了1。9馬赫。
幻影Ⅲ在試飛中表現的優異效能使法國空軍欣喜若狂，法國空軍立即訂購了10架預生產型幻影ⅢA，幻影ⅢA比幻影Ⅲ原型機足足長了2米，機翼面積也為此增加了17。3％，展弦比減小至4。5％，裝一臺阿塔09B發動機，不開推力43。2千牛，加力推力58。9千牛，保留了SEPR火箭助推器，首架預生產型1958年5月12日首飛，在1958年10月的試飛中首次達到2馬赫的最大速度，達索對該機衝刺更高的速度充滿信心，在作了充分準備後，該機不負重望，在次年6月的試飛中最大飛行速度達到2。2馬赫，成為歐洲第一種飛行速度超過2馬赫的作戰飛機。達索將後6架作為生產型生產，裝備了湯姆遜…CSF公司的西拉諾空中截擊雷達，裝備法國空軍戰鬥機部隊。澳大利亞在得知達索研製了高效能的戰鬥機後，立即聯絡達索公司並提出了購買意向。為了測試該機效能，澳大利亞政府請達索將一架幻影Ⅲ改裝英國羅？羅公司的埃汶67發動機，該型發動機推力71。1千牛（屬於英聯邦的澳大利亞裝備英制武器，裝備埃汶發動機有利於後勤維護），改裝後飛機編號為幻影ⅢO，1961年年初就進行了試飛，不過最終還是沒有采用埃汶。幻影ⅢO這個編號被得以保留，後來澳大利亞在引進了幻影ⅢE後，繼續使用這個編號。下圖為幻影ⅢA。
幻影ⅢC
幻影Ⅲ的正式生產型號為幻影ⅢC，1960年10月投產，和A型相比，該機機身加長了0。5米左右，裝備一臺阿塔09B。3發動機，軍用推力4250千克，加力推力6000千克。發動機有一個超速系統，在飛機飛行速度超過1。3馬赫時，該系統就自動連結。為了延長航程，該機可以吊掛625升、1100升、1300升和1700升的副油箱。固定武器為兩門30毫米德發轉管炮，每門備彈量125發，機炮位於進氣道下方，德發機炮成為幻影Ⅲ的標準裝備，後期生產的幻影Ⅲ都保留了德發機炮。早期生產的幻影ⅢC只有3個掛點，機身中心線1個，每側機翼掛點下1個，後期生產的C型在每個機翼外側加裝了1個掛點，通常用來掛載響尾蛇空空導彈。該機的主要電子裝置為機頭的西拉諾截擊雷達，用於制導機身下的瑪特拉R511或者瑪特拉R530空空導彈。在執行截擊任務時，該機通常的武器掛載方案為兩枚響尾蛇空空導彈加一枚馬特拉R530。
幻影ⅢC是作為截擊機使用的，所以早期其外掛武器只有瑪特拉R…530