瑞士空军的幻影IIIRS战斗机双机编队飞行
南非空军的幻影IIICZ战斗机曾参加过多次与古巴、安哥拉方面的武装冲突 ○ 幻影IIIC
幻影III的正式生产型号为幻影IIIC，1960年10月投产，和A型相比，该机机身加长了0.5米左右，装备一台阿塔09B.3发动机，军用推力4250公斤，加力推力6000公斤。发动机有一个超速系统，在飞机飞行速度超过1.3马赫时，该系统就自动链接。为了延长航程，该机可以吊挂625升、1100升、1300升和1700升的副油箱。固定武器为两门30毫米德发转管炮，每门备弹量125发，机炮位于进气道下方，德发机炮成为幻影III的标准装备，后期生产的幻影III都保留了德发机炮。早期生产的幻影IIIC只有3个挂点，机身中心线1个，每侧机翼挂点下1个，后期生产的C型在每个机翼外侧加装了1个挂点，通常用来挂载响尾蛇空空导弹。该机的主要电子设备为机头的西拉诺截击雷达，用于制导机身下的玛特拉R511或者玛特拉R530空空导弹。在执行截击任务时，该机通常的武器挂载方案为两枚响尾蛇空空导弹加一枚马特拉R530。
幻影IIIC是作为截击机使用的，所以早期其外挂武器只有玛特拉R-530和早期型号的响尾蛇空空导弹，对地攻击武器早期则只有无制导炸弹和各型火箭弹；后期生产的玛特拉魔术空空导弹性能明显优于响尾蛇，所以红外制导导弹都换成了魔术。后期又增加了激光制导炸弹，可以发射Durandal反跑道武器，马特尔空地导弹等一系列空对地武器，该机的对地攻击性能也大大增强。
虽然保留推力1680公斤的SEPR-841火箭发动机，但在装火箭发动机时就必须去掉机炮，以用来装火箭发动机的燃料TX-2。而且从高空突袭的轰炸机似乎并不受欢迎，加装火箭发动机似乎也没有多少使用价值，如果不用火箭发动机就可以加装副油箱以延长航程。所以后期生产的幻影Ⅲ去掉了火箭发动机，并加装了腹鳍，后来还加装了着陆勾，可以在前线机场实现短距着陆。
该机采用了悬臂式下单翼，机翼装有锥形扭转盒，采用全金属抗扭盒形结构和带加强肋的机架整体壁板，靠近机翼前缘处有铰接在上下翼面上的小型扰流片。可收放式前三点起落架，主轮和前轮均为单轮，座舱盖以铰链形式连接，向后打开，马丁?贝克公司的RM.4零高度弹射座椅。达索认为战斗机在高强度的空战中可靠性将是影响作战性能的最大因素，为此机上的空调系统和液压系统均采用双套备用系统。
1961年开始向法国空军交付，法国空军共接收了95架，该机一直使用到了1988年。由于性能优异，幻影还出口到了瑞士，以色列，南非等国。出口型在细节设计上并没有多少的差异，而只是在型号编号上加上了购买国的首字母，如出口到瑞士的为幻影IIICS，以色列为幻影IIICJ,南非幻影IIICZ。
以色列购得幻影IIIC后，首开幻影空战纪录，1963年8月以色列空军飞行员驾驶幻影IIIC在巡逻中击落了2架叙利亚的米格-17，后续战果中还包括2倍音速的米格-21，使幻影IIIC名声大扬。在1967的“六日战争”中，以色列空军把幻影IIIC的性能发挥到了极限，该年6月5日，以色列空军倾巢出动，以迅雷不及掩耳之势轰炸了埃及、约旦和叙利亚空军的机场，以色列飞行员用幻影IIIC上的机炮和法制反跑道炸弹把三个国家的军用机场炸得千疮百孔，以色列大获全胜。价格低廉的幻影IIIC在战争中的出色表现给世人留下了深刻的印象，达索和幻影也就在这时开始出名。大批的订单开始涌向达索公司，各国空军迫切想感受这种无尾翼三角翼的战斗机带来的优异性能。
