แม้จะมีการเริ่มสายการผลิตจำนวนมากของรถถังกลาง M3 ในช่วงฤดูร้อนปี 1941 การพัฒนาของรุ่นปรับปรุงที่ใช้ปืนใหญ่ 75 มม.ติดตั้งบนป้อมปืนหมุนได้นั้นเริ่มขึ้นก่อนในช่วงฤดูหนาวของปีเดียวกัน มีการผลิตรถต้นแบบสองคันในฤดูใบไม้ร่วงปี 1941 ฝ่ายทหารนั้นพึงพอใจกับรุ่นปรับปรุงแต่ก็ได้ทำการขอให้มีการปรับปรุงเพิ่ม ทำให้รถถังคันนี้ไม่มีประตูข้างและปืนกลประจำฝาครอบผู้บังคับการรถถัง ในวันที่ 5 กันยายน 1941 คณะกรรมาธิการสรรพาวุธได้แนะนำให้ตั้งชื่อสามัญของรถถังด้วยนามเรียกขานรถถังกลาง M4
คุณลักษณะระบุไว้สำหรับพาหนะที่มีสมาชิกพลรถถังที่ฝึกถึงระดับ 100%