M4是在M3坦克的基础上研制成功的，因而M4和M3，既有区别，又有联系。它们的底盘总体布置和行动部分都很相似。最大的区别在炮塔上，M4坦克的炮塔为整体铸造炮塔，圆弧过渡，尺寸上比M3的炮塔要大得多。
M4坦克的主要武器是一门M3式75毫米火炮，可以发射穿甲弹，榴弹和烟幕弹。在M4系列的各种改进型车上，共装有4种不同型号的发动机，变速箱为机械式，行动部分采用平衡式悬挂装置，每侧六个负重轮分为三组，主动轮在前，诱导轮在后。
