ЗРК «Оса-АК» не мог эффективно вести борьбу с вертолетами огневой поддержки — основным современным средством борьбы с танками. Устранение этого существенного недостатка было осуществлено при выполнении ОКР «Мара», начатой в ноябре 1975 г. в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР.

В 1977 г. были проведены заводские испытания модернизированной боевой машины 9А33БМ2 с ЗУР 9М33М2, по результатам которых ракета была доработана в части радиовзрывателя и электросхемы, получив наименование ЗУР 9М33М3. Государственные испытания модернизированного варианта комплекса 9К33М3 («Оса-АКМ») проводились на Эмбенском полигоне с сентября по декабрь 1979 г. (начальник полигона В.В.Зубарев) под руководством комиссии во главе с А.П.Зубенко, а в 1980 году был принят на вооружение.

В состав комплекса входит:

боевая машина 9А33БМ3;

транспортно-заряжающая машина 9Т217БМ2 на 12 ракет;

зенитная управляемая ракета 9М33М3;

машина автоматизированной контрольно-испытательной подвижной станции 9В242-1;

регулировочная аппаратура 9В914;

машина технического обслуживания 9В210М3;

тренажер 9Ф632М;

При стрельбе по вертолетам на высотах менее 25 м в комплексе использовался специальный метод наведения ЗУР с полуавтоматическим сопровождением цели по угловым координатам с помощью телевизионно-оптического визира.

Ракета 9М33М3 отличалась от ЗУР 9М33М2 (комплекса «Оса-АК») доработанным радиовзрывателем.

В боевой машине 9А33БМ3 были реализованы следующие мероприятия:

улучшена разрешающая способность индикатора кругового обзора станции обнаружения целей по дальности и азимуту за счет введения дополнительного масштаба;

путем доработки счетно-решающего прибора реализован метод наведения ЗУР со значительным угловым упреждением ракетой линии визирования цели в вертикальной плоскости, что снизило вероятность срабатывания радиовзрывателя от земли и уменьшило влияние на точность наведения флюктуации сигналов по ракетному каналу;

увеличена плотность потока осколков в направлении цели за счет принудительной выдачи команды на подрыв БЧ при подлете ЗУР к цели;

обеспечена выдача на ракету команды для коррекции области срабатывания радиовзрывателя в соответствии с областью разлета осколков БЧ при стрельбе вдогон.

ЗРК «Оса-АКМ» по сравнению с предыдущими модификациями обладал возможностью поражения на практически нулевой высоте зависающих (и летящих со скоростями до 80 м/с) вертолетов на дальностях от 2 до 6,5 км при курсовом параметре до 6 км. Находящиеся на земле вертолеты типа «Хью-Кобра» поражались с вероятностью 0,07-0,12, летящие на высоте 10 м — 0,12-0,55, зависающие на высоте 10 м — 0,12-0,38.