Разработчик сообщил, что игра базируется на новой версии движка Serious Engine 3.5. Оригинальный движок Serious Engine 3 использовался в переизданиях первых частей игры с улучшенной графикой; эти игры послужили своеобразной обкаткой технологий, которые затем были улучшены в движке версии 3.5.

Говоря о других изменениях в геймплее, Рибариц заметил, что теперь в игре появится возможность рукопашного боя: «В игре теперь так много врагов, что наш герой при всем желании не сможет держать их на расстоянии, — ему приходится идти в рукопашную. Например, на вас бежит безголовый камикадзе — при помощи специального приема вы сможете увернуться от него, как Макс Пейн — от пули. Да, самоубийца взорвется и нанесет вам урон, но это, как вы понимаете, куда менее болезненно, чем лобовое столкновение. А коронный прием — это коррида с быком. Спровоцируйте его атаку, в красивом прыжке увернитесь от рогов и в высшей точке полета выхватите динамит и воткните ему в ж

• • • !».

4 июля 2011 года стало известно, что издавать игру на территории России и стран СНГ будет компания 1С-СофтКлаб, а локализацией на русский язык займется компания Snowball Studios. По состоянию на июль 2011, было выпущено два ролика из Serious Sam 3 — официальный трейлер и «интервью» с Безголовым Камикадзе, одним из монстров, представленных в игре. Официальный трейлер был выпущен и на русском языке (реплик в ролике нет, переведены надписи).

В конце августа стала известна окончательная дата выхода игры (американское издание) — 18 октября 2011 года; уточненная дата издания игры в России названа ещё не была. 30 сентября стало известно, что игру отложили до 23 ноября 2011 года для отладки и балансировки игры. В ноябре компания 1С-СофтКлаб совместно с компанией Snowball объявили о том, что Serious Sam 3: BFE (под русским названием «Крутой Сэм 3») отправлен в печать.

17 октября вышло дополнение к игре под названием «Жемчужина Нила». Он включает в себя три новых миссии (предположительно, по сюжету начинаются после активации второго плазмогенератора в середине игры). Также был добавлен Рептилоид из предыдущих частей.

Игровой процесс

Игра представлена в жанре трёхмерного шутера с видом от первого лица. Игрок по-прежнему управляет Сэмом «Серьёзным» Стоуном — главным героем предыдущих частей. Геймплей также типичен для других игр серии и базируется на столкновении с многочисленными монстрами на больших открытых локациях.

В игре представлено 12 просторных уровней, с подсчётом очков в конце каждого из них. Некоторые уровни состоят из поисков ключей, однако, большинство состоит из обычного отстрела и продвижения от одного чекпоинта к другому. Присутствуют боссы, а точнее, два босса: инопланетный корабль и колдун Угх-Зан, убийство которых требует знания слабых мест противника.

Выбор оружия претерпел незначительные изменения в сравнении с другими играми серии: например, на смену пилы и ножа появляется кувалда, способная одним ударом разорвать слабого врага в клочья; вместо привычных револьверов — пистолет «Пустынный орёл» и т.д. Остались ракетница, пулемёт Гатлинга, корабельная пушка, дробовик и двухстволка.

Имеются и некоторые изменения в системе боя. Теперь Сэм способен по нажатию одной кнопки убить врага голыми руками (в основном мелких противников), убийство каждого вида монстра отличается от убийства другого вида. Таким образом, у безголового ракетчика Сэм может вырвать сердце и кинуть в противника, у Гнаара — вырвать глаз, у скелета с Клира — оторвать голову и т.д.