《美国队长3》在片尾有两个彩蛋。第一个是关于黑豹的，预示着黑豹会有独立电影，而《黑豹》已于2018年3月9日在中国上映。第二个彩蛋出现在演职员表全部走完，提示《蜘蛛侠：英雄归来》于2017年7月7日北美公映（同年9月8日在中国公映）漫威为了让蜘蛛侠加入复联，可谓不遗余力地给这个人气角色打广告。

第一个彩蛋

出现在正片结尾，片尾动画之后，滚动字幕之前。在这个彩蛋里，塞巴斯蒂安·斯坦饰演的“冬兵”巴奇·巴恩斯在接受体检，在正片与钢铁侠的大战中他的机械臂被打掉，虽然已换上了干净的白衣，残肢依旧触目惊心。

这时美国队长走来问他是否确定，冬兵说是，九头蛇的改造仍未去除的他担心自己再次失去理智，变成杀人机器，决定再度冷冻自己。

冷冻操作完成后镜头一转，身着异域风情服装的“黑豹”提恰拉来到美队身边。美队担心其他人如果知道了冬兵在这里，可能会上门。黑豹则说：“让他们试试看(来找麻烦)。”随后镜头一转，观众看到外面的景象，和一尊巨大的黑豹像——原来这里正是正片中提到的黑豹统治的王国“瓦坎达”（Wakandan）。

这个彩蛋，预示漫威将推黑豹单人电影，而黑豹是史上第一个主流的黑人超级英雄，《黑豹》也是漫威电影宇宙第一部黑人超级英雄电影。已于2018年2月16日在北美上映，3月9日在中国上映。

第二个彩蛋

出现在片尾字幕滚动完之后，蜘蛛侠彼得·帕克从机场大战归来，受了些伤。躺在床上的他被梅婶问怎么回事。小蜘蛛隐瞒了去德国参加复仇者内战的事，只说和从布鲁克林来的男生史蒂夫（美国队长）打了一架，对方还有个个子很大的帮手（巨蚁人）。梅婶还真就给蒙过去了，但这过程中小蜘蛛手腕上手表一般的蛛网发射器(应该就是钢铁侠给他改造过的那个，所以他才发现了惊喜)开始发光，他赶紧把它藏起来。梅婶离开后，彼得玩起蛛网发射器，发现它发出光来，在天花板上投射出了一个蜘蛛侠的脑袋的logo！

这个彩蛋自然是在预告漫威和索尼联手制作的新版蜘蛛侠单人电影《蜘蛛侠：英雄归来》（Spider-Man: Homecoming），已于2017年月7日在北美公映，9月8日在中国公映。它和之前的5部《蜘蛛侠》电影最大的不同就在于，这是首次有漫威参与创作的蜘蛛侠电影！人气极高的小蜘蛛虽然是漫威英雄，但此前电影版权并不属于漫威影业，而索尼在制作了票房和口碑不佳的《超凡蜘蛛侠2》后，终于在2015年2月宣布与漫威影业达成协议，“蜘蛛侠”进入漫威电影宇宙。