Літак є подальшим розвитком літака 737-200 "Эдвансд". На початку 1979 р. фірма "Боинг" приступила до досліджень 150-містного средньомагістрального літака, що повинний був відрізнятися від створених раніше аналогічних літаків поліпшеною паливною ефективністю і бути істотно дешевше в експлуатації.

Розглядалися модифікації літаків 727 і 737. У вересні 1980 р. фірма оголосила, що основою проекту стане літак 737-200 "Эдвансд", у конструкцію якого будуть внесені зміни, спрямовані на поліпшення характеристик. Як силову установку розглядалися ТРДД CFM56 і Роллс-Ройс RJ200. Проект одержав позначення 737-300. Офіційно програма літака 737-300 почалася наприкінці березня 1981 р.

До цього часу стало ясно, що двигун RJ200 не буде готовий у термін, і як силову установку був обраний ТРДД CFM56-5, варіанти якого і в даний час використовуються на нових модифікаціях літака 737.

Досвідчений літак 737-300 зробив перший політ 24 лютого 1984 р. У середині листопаду 1984 р. він був сертифікований по нормах FAA, і в грудні авіакомпанія "Саутуэст Эрлайнз" одержала перший літак. Літак 737-300 відрізняється від моделі 737-200 подовженим на 2,64 м фюзеляжем і трохи великим розмахом крила. У конструкції крила використовується новий профіль, хорда якого збільшена на 4,4%. Розміри кола і стабілізатора також стали більше . Підвищено ефективність закрилків і "предкрылков Крюгера". У конструкції планера збільшена частка композиційних матеріалів. Кабіна екіпажа оснащена цифровим комплексом авіоніки EFІ; пілотажно-навігаційне устаткування дозволяє виконувати автоматичну посадку в умовах погодного мінімуму по категорії ІІІa ІСАО. Аналогічний комплекс авіоніки застосовується на всіх наступних удосконалених модифікаціях літака 737. Літак 737-300 став базовою моделлю для створення цілого сімейства ближньо- і средньомагістральних літаків (737-400, -500, -600, -700 і -800), що користуються великою популярністю на світовому ринку.