Gulliver harmadik útjára alig egy hónapnyi angliai tartózkodás után, 1706. augusztus 5-én indul. Jó barátja, William Robinson, a „Jó szerencsét” kapitányának unszolására száll hajóra. Egy kalóztámadás azonban keresztülhúzza a terveket, Gullivert egy rozzant csónakban, néhány napi élelemmel a tengerre kényszerítik. Életét különös élőlények mentik meg. Egy hatalmas repülő sziget, Laputa („magas kormányzó”) kerül csónakja fölé. Gulliver jeleket ad a rajta lévő embereknek, akik felhúzzák a magasba.
Laputa olyan mesterséges repülő sziget, amelynek talapzata egy hatalmas tömör gyémánt, s melyet a király parancsára a mágnesesség segítségével hoznak mozgásba. Ebből a fenti világból irányítja az uralkodó az alant elterülő birodalmát, Balnibarbit. Ha valahol lázadás tör ki, a király utasítására a repülő szigettel fölé kerülnek és elzárják az éltető napfényt, vagy alászállva szétlapítják a lázadókat.
A második fejezetben Gulliver kimerítő leírást ad a laputabeliek jelleméről és tulajdonságairól, a tudományok állapotáról, a király személyéről, a királyi udvar világáról és a nőkről. Eszerint a szigetlakókat csak a matematika, a csillagászat és a felső zeneelmélet foglalkoztatja, a gyakorlati dolgokban végtelenül járatlanok. Szórakozottságukra jellemző, hogy ún. lélektani légycsapókat alkalmaznak (akik egy botra kötözött felfújt hólyaggal meg-meglegyintik uraikat), ha valamit észre kell venniük. Még a feleségeik is megvetik őket tehetetlenségük miatt, és az alsó világból szerzett férfiakkal szerelmeskednek vagy leszökdösnek Balnibarbiba élvezni az életet.
Gulliver a király engedélyével először bejárja a szigetet, megismeri annak működését és történelmét, majd a király jóváhagyásával leereszkedik a szárazföldre Balnibarbi fővárosába, Lagadóba.
A harmadik rész talán legfontosabb fejezetei az ötödik és a hatodik. Ezekben Gulliver látogatást tesz a Felséges Lagadói Akadémián, amelyről részletes beszámolót készít. Az akadémia a haszontalan tudományok és kutatások helyszíne. Swift gúnyos fintorral utasítja el a tudományos kutatásba vetett hitet.
A lelkes kitalátorok évek hosszú sora óta kísérleteznek különféle újításokon, amely majd felvirágoztatja a gazdaságot, és jobb életkörülményeket teremt. Munkájukat eddig még nem koronázta siker. Az alábbi felsorolás érzékelteti képtelen ötleteik hiábavalóságát:
Az első tudós, akivel Gulliver találkozik, az uborkából akarja kivonni a napfényt, hogy hidegebb napokon felmelegíthesse vele a levegőt. Egy másik az emberi ürülékből igyekszik visszanyerni az eredeti tápanyagokat. Van, aki jeget hamvaszt puskaporkészítés céljából. Egy másik tudós az építkezés menetét változtatta meg, szerinte ugyanis a házakat fentről lefelé haladva kell megépíteni.
Az egyik teremben nagy csapat világtalan kutató dolgozik, színkeveréssel foglalkoznak a művészek számára. A másikban a disznókkal való szántás elméletét dolgozták ki, eszerint a földet jó alaposan tele kell rakni makkal, répával, gesztenyével vagy a disznók által kedvelt egyéb csemegékkel, majd az állatokat a mezőre kell hajtani, akik mohóságukban feldúlják a földet.
Van olyan tudós, aki pókfonál hasznosításán munkálkodik, egy másik márványt puhít, hogy tűpárnát lehessen belőle készíteni, van, aki a levegő szilárd halmazállapotúvá alakításán munkálkodik, az Akadémia legkitűnőbb elméje pedig a csupasz birka kitenyésztésével kísérletezik.
Az orvostudomány sem maradhat ki a modern tudományos kísérletekből. Az egyik tudós-doktor egyetlen szerszámmal igyekszik minden betegséget gyógyítani. Nézete szerint egy hatalmas fújtatóval kell a beteg gázokat a szervezetből kiszippantani, vagy levegőt kell pumpálni a beteg testébe, mondván: a majdan kirobbanó szelek magukkal sodorják majd a beteg gázokat is. Gyakorlati bemutatója azonban kudarcba fullad, a kísérleti állat a gyógyító eljárás hatására nyomban kimúlik.
Az Akadémia nemcsak a gyakorlati, hanem a szellemi tudományok kutatóinak is otthont ad. A könyvírás új módszere szerint elegendő egy hatalmas gépezet forgatható fakockáira felírogatni a szavakat, majd mozgásba hozni a gépezetet, és a véletlenszerűen kialakult mondattöredékeket óriási fóliókra feljegyezni. Hasonló képtelenségen jár a nyelvtudósok esze is, akik az emberi beszéd megrövidítésén vagy teljes elhagyásán törik a fejüket. Mivel a szavak valójában mindig tárgyakat jelölnek, elég, ha a beszélgetni vágyó emberek egy puttonyban megfelelő mennyiségű és a témára vonatkozó tárgyat visznek magukkal, és a találkozáskor azokat sorban felmutatják. Szelíd iróniával írja le Gulliver, hogy az eljárás legfőbb ellenzői a nők voltak, akik nem akartak felhagyni régi csevegési szokásaikkal. Egy sajátos pedagógiai módszer segítségével megreformálható a matematika oktatása is. Elég, ha a megtanulandó tételt egy vékony ostyára agyvelőváladékból készített tintával felírják, a jelölt lenyeli azt, majd három napig kenyéren és vízen koplal, míg a tétel fel nem szívódik az agyba.
A hatodik fejezet a politikai kitalátorok pavilonjának leírása. Swift maró gúnnyal ecseteli, milyen eljárásokat eszeltek ki a tudósok a politikusok állapotának javítására. Az egyik „halálosan biztos kúra” a parlamenti pártharcok megszüntetését teszi lehetővé. Ha az ellentétes nézeten lévő politikai csoportosulások képviselői közül 100-100 vezető férfiút kiválasztanak, majd fejüket egy speciális eljárással kettéfűrészelik és ellenlábasuk fél fejeivel összepárosítják, a nézetkülönbségek hamarosan megszűnnek. A magas állami tisztségek betöltésére a lutri módszerét ajánlják, de születnek megoldások az állami adókivetés új módjaira és a haza ellenségeinek leleplezésére is. „A modern tudományok, kísérletek sora a józan értelem megcsúfolása, mindenféle ráció tagadása” (Mohácsy Károly).
Gulliver Lagadóból a boszorkánymesterek vagy mágusok földjére utazik. Ezen a szigeten a kormányzó kérésére megidézi elmúlt korok híres embereinek szellemét. Találkozik az ókori történelem nagy alakjaival, Nagy Sándorral, Hannibállal. Majd a római szenátus és annak ellenpontjaként a modern képviselőház épületébe léphet be. „Az első olyan volt, mintha félistenek és héroszok gyűltek volna egybe; a másik zsebtolvajokból, útonállókból, krakélerekből és kucséberekből összeterelt gyülevész banda volt.” Gulliver találkozik még az ókor nagy tudósaival és majd mindegyik római császárral is, mielőtt elhagyná a szigetet.
Innen Luggnaggba utazik. A hely legfőbb nevezetessége, hogy itt élnek a halhatatlanok (struldbrugok). A várakozással ellentétben Gulliver csalódott bennük, korábban azt gondolta: a halhatatlanság nagyszerű dolog, de most látnia kell, mint tengetik teljesen magányosan és értelmetlenül napjaikat a furcsa kiválasztottak, a vénségesen vén halhatatlanok.
Gulliver Luggnaggból végül Japánba utazik, ahonnan Angliába indul. 1710. április 16-án köt ki hazájában.