火力装备：M5型37毫米火炮

装　甲：10～44毫米

M3A1

M3轻型坦克的炮塔又进行了改进，变为焊接结构，取消了炮塔顶部的小指挥塔，两侧的机枪也予取消，辅助武器变为3挺7.62毫米机枪：1挺并列机枪、1挺前置机枪和1挺高射机枪。该坦克1941年8月批准定型，命名为M3A1型，1942年6月投产，共生产4621辆。

M3A2

接着车体也改为焊接结构，其它与M3A1相似，改进后的坦克命名为M3A2型，但该型坦克并未投产。

M3A3

M3A3是M3系列轻型坦克最后一种改进型，车体前部和两侧装甲板改为倾斜布置，车内由前至后分别为驾驶室、战斗舱和动力舱。车内乘员4人：车长、炮长、驾驶员和前置机枪手。驾驶员和前置机枪手位于驾驶室内，驾驶员在左、机枪手居右，他们的上方各有1个舱门，门上都装有1具潜望镜。战斗舱在车体的中部，其上安有炮塔，车长和炮长位于炮塔内，车长在右、炮长在左，他们的上方各有一扇舱门。动力舱位于车体的后部，发动机为W679-9A风冷汽油机，动力经变速箱、传动轴传递到车体前部的主动轮。主要武器为37毫米火炮，安装在炮塔中央，辅助武器为3挺7.62毫米机枪：1挺并列机枪、1挺前置机枪和1挺高射机枪。该坦克1942年8月批准定型，1943年投产，共生产了3427辆。

M3A3轻型坦克行驶速度高，越野能力强，但其车体较窄，限制了其主要武器的口径，且车体较高，流线性差，整车目标大，受弹凹部多，限制了其发展。因此美国于1943年7月宣布，准备淘汰这种车型，但生产持续到同年10月。

M5A1

在M3轻型坦克的基础上美军又研制了M5轻型坦克系列。

早在二战爆发之前的1939年5月,美国就开始着手研制当时称作M2的中型坦克,其改进型则称之为M2A1。1940年春,德军在欧洲战场上取得的战绩震惊了全世界。尤其是德军坦克部队在战争中的出色表现,不仅使军事专家们看到了坦克的巨大威力,也促使美国陆军意识到仅仅给坦克安装37毫米加农炮是远远不够的,于是立即将M2A1坦克上的75毫米榴弹炮改为加农炮。接着又经过一系列改进,最后在1940年7月11日由美国军械委员会定型为M3坦克。1941年4月,位于美国底特律的克莱斯勒坦克厂等4家企业生产出试验型样车。8月样车试验合格,4家厂开始正式生产该型坦克。截至到1942年12月,各种型号的M3中型坦克一共生产了6330辆。在1941年至1942年期间它陆续在英国陆军服役,并成为英军在北非战场的主要装甲作战力量。

M3系列轻型坦克是第二次世界大战中使用最广泛的轻型坦克之一。参加的战斗主要有非洲西部沙漠战斗、英军在缅甸的战斗、夺取安特卫普的战斗，以及太平洋战争等。曾被英军骑兵团誉为“亲密的朋友”。在太平洋战争中，M3系列轻型坦克与M4中型坦克一道，重挫日军的95式轻型坦克和97式中型坦克。M3A3坦克在第二次世界大战中除装备美国陆军外，还提供给英国等同盟国军队使用。二战后，玻利维亚，巴西和南朝鲜等国家和地区的军队仍使用过M3轻型坦克。

中国军队使用的美制M3A3轻型坦克 M3A3“史都华”轻型坦克是1943年由M3型轻型坦克改进而成。主要优点是火力强，车上装有37毫米火炮1门，7.62毫米机枪3挺。较厚的装甲护板和良好的机动越野能力，使其作战性能超越任何日式坦克。但这种坦克装备中国军队较晚。

M3轻型坦克（与M5轻型坦克）是20世纪30年代后美军坦克设计的巅峰之作。不过到第二次世界大战爆发是，因为欧洲的主力坦克配置已经从轻型转向了中型坦克，所以M3轻型坦克显得有些过时。在实战中M3轻型坦克显示出了诸多方面的不足。但是，在太平洋战场M3轻型坦克表现突出，在很多重要战役如：瓜达尔卡纳尔岛战役、塔拉瓦战役和贝里硫磺岛战役中战功显著。