M3 中型坦克採用萊特公司的汽油引擎，安裝於車身後方，動力經傳動軸接駁至車身前方駕駛席的變速箱。一門75毫米M2坦克炮 安裝在寬大車身的右方，由一名炮手及一名裝填手操作。該火炮衍生自法國75mm榴彈炮，後來也有安裝在M4坦克上。
美軍在二戰早期非常缺乏可用的坦克。美軍極為需要開發及製造新型坦克以提升軍力。當1939年歐洲戰場的戰爭爆發之後，美國人發現他們的M2中型坦克無論是在防護還是在火力上都不足以應對新的局面，科學家和軍事學家就開始動腦子，想辦法，而當時的M3坦克是把37毫米的當作主要武器來研發的，當波蘭和法國的遭遇促使美國人覺醒，為了保護自己，美國人硬生生的將75毫米火炮加在了車身上。
駕駛席的左邊安裝兩挺固定機槍。在駕駛席之後，安有一雙人炮塔。車長及一名炮手負責使用炮塔內的一門由37mm M3反坦克炮衍生出的M5或M6坦克炮，及一挺同軸機槍。車長擁有一個帶機槍的指揮圓頂用於觀察。由於車內武器眾多，所以乘員足足有7人，比各國同期坦克要多。
M3是高大寬敞的：電力傳輸穿過乘員艙炮塔籠下的齒輪箱驅動前鏈輪。轉向是由差動制動，以37英尺轉彎半徑。垂直螺旋彈簧單元具有一個返回輥直接安裝在六個懸掛裝置的主要住房，設計為獨立的和容易更換的模塊單元用螺栓固定在車體兩側。
炮塔動力穿越在一個電動馬達提供液壓馬達的壓力形式的電液系統。這充分旋轉炮塔在15秒。控制是從槍上鐵鍬把手。同樣的電機提供的火炮穩定系統壓力。
該車安裝在車身的75mm火炮射擊範圍有限，全方位射擊的37mm炮威力不足。
M3 中型坦克由於使用星型引擎(星型引擎本為飛機引擎），導致了車身高大，不過車內空間也較充足。但是隨之而來的問題是車體側面的投影面積較大，容易被發現並被敵方瞄準。
種種缺點使它很快地就從前線退出，由生產速度更快，且性能尚佳的M4坦克所取代。
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