Apesar do lançamento da produção em massa do tanque médio M3 no verão de 1941, o desenvolvimento de uma versão melhorada com um canhão de 75 mm em uma torre rotativa foi iniciado no início do inverno do mesmo ano. Dois protótipos foram produzidos no outono de 1941. Os militares ficaram mais satisfeitos com a versão melhorada, mas também solicitaram algumas melhorias. Como resultado, o veículo perdeu as portas laterais e a metralhadora de cúpula do comandante. Em 5 de Setembro de 1941, o comitê de armamentos recomendou a padronização do veículo sob a designação Medium Tank M4.
Características estão específicas para um veículo com tripulantes treinados em 100%.