任天堂于2012年6月22日举办的“
Nintendo Direct 2012.6.22”网络发表会上公布了
3DS的大尺寸版本机型“任天堂3DS LL”（日本以外地区称为“
3DS XL”），最大特色为双
屏幕尺寸从既由3DS的3.53 吋/3.02吋，加大为4.88 吋/4.18吋、以及增加少许的
续航力，分辨率和功能上则无任何差异。
任天堂3DS LL将会与3DS并行发售，用户可以自行决定购买何种版本。该机型2012年7月28日于日本和欧洲推出、
北美地区则在2012年9月18日推出，2012年9月20日于韩国推出。2012年9月28日台湾以及香港地区同步发行台港地区繁体中文版的“Nintendo 3DS”以及“Nintendo 3DS XL”。
2012年11月1日中国大陆地区由
神游科技发行的“
iQue 3DS XL”正式公布，12月1日起陆续供货发售。