Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Трёхлеток, трёхлётки, трёхлетка, трёхлётков, трёхлетку, трёхлёткам, трёхлетка, трёхлётков, трёхлетком, трёхлётками, трёхлетке, трёхлётках
трёхле́ток
-тка, м. и трёхлетка, -и, ж. разг.
1.
Кто-, что-л. в возрасте трех лет.
Дуб-трехлеток. □
Вспомнился вдруг караковый трехлеток, который на днях вывихнул ногу на проминке и захромал. Куприн, Изумруд.
— Это спальня трехлеток, — объяснила девушка в белой наколке. — Интернат теперь на Серебряной речке. Диковский, Егор Цыганков.
2. (трёхлетка).
Что-л. сроком в три года или рассчитанное на срок в три года.
Школа-трехлетка.
ТРЁХЛЕТОК, тка, м. Животное в возрасте трёх лет. Трёхлетки сёмги.