Прототип башни танка Grant I, установленный на танке М2 А1 для испытаний. Конец 1940 года.

9 октября того же года танк с литым корпусом был стандартизирован под индексом М3А1.

За исключением корпусных деталей МЗА1 был практически идентичен М3. Пришлось перенести ближе к корме и развернуть лишь люк в крыше боевого отделения. Бортовые двери получили форму, близкую к овальной и, как и в случае с М3, их количество к концу производства сократилось до одной. Число же вытяжных вентиляторов возросло до трех. Производство танков МЗА1 продолжалось с февраля по август 1942 года.

Танк Grant I. Хорошо видна характерная форма башни. Поскольку английская радиостанция № 19 штатно оснащалась двумя антеннами, позади командирского люка был зарезервирован второй антенный ввод (антенна не установлена).

В июле, в связи с нехваткой двигателей Wright, на Абердинском полигоне начались испытания танка М2А1 с дизельным двигателем Guiberson T-1400-2. Комитет вооружения рекомендовал его для танков М3, МЗА1 и МЗА2 в качестве альтернативной силовой установки. Дизель имел известные преимущества перед карбюраторным двигателем, но был капризен и часто ломался. В результате двигателем Guiberson T-1400-2 оборудовали только 28 танков МЗА1, получивших обозначение МЗА1 (Diesel).

Cредний танк МЗА1 во время испытаний на Абердинском полигоне. Февраль 1942 года.

МЗА2

Наряду с принятой к производству литой башней в арсенале Рок-Айленд испытывалась и сварная, что послужило причиной заключения с арсеналом контракта на изготовление сварного корпуса. В августе 1941 года Комитет вооружения присвоил танку М3 со сварным корпусом и литой башней индекс МЗА2. Сварка позволила избавиться от каркаса, уменьшить стоимость и сократить трудоемкость изготовления корпуса.

В январе — марте 1942 года фирма Baldwin Locomotive изготовила 12 машин МЗА2, после чего переключилась на выпуск модификации МЗАЗ — также со сварным корпусом, но с новой силовой установкой.

Средний танк МЗА2, изготовленный фирмой Baldwin Locomotive Works, Абердинский полигон, 1 января 1942 года.

Прототип танка МЗА4 перед испытаниями. Абердинский полигон, февраль 1942 года.

М3А3

Уже в 1941 году стадо очевидно, что серьезным тормозом в развертывании массового производства танков станет нехватка двигателей. Дело в том, что стандартный для М3 звездообразный мотор Continental использовался и по прямому назначению, то есть для нужд авиации. Поэтому в августе 1941 года был подписан контракт на экспериментальную установку в танке М3 дизельного двигателя General Motors 6046. По сути, он представлял собой спарку двух 6-цилиндровых двухтактных рядных автомобильных дизель-моторов 6-71, расположенных параллельно и соединенных в один агрегат мощностью 375 л.с. Каждый двигатель имел автономные системы питания, смазки, охлаждения и пуска. Трансмиссия состояла из двух однодисковых главных фрикционов сухого трения, поперечной соединительной передачи, карданного вала, коробки передач, механизма поворота и бортовых передач. Низкооборотный дизель обеспечивал танку неплохую проходимость на местности и значительно больший, чем у танков с бензиновыми моторами запас хода. Так, при уменьшении емкости топливных баков до 652 л запас хода возрос до 240 км.

Средний танк М3А3 во время испытаний на Абердинском полигоне в декабре 1942 года. Машина поздних выпусков с вентилятором на крыше отделения управления, заваренной бортовой дверью и стабилизаторами пушек.

Дизельный двигатель был установлен в танке М3 производства Детройтского арсенала и отправлен в Абердин для испытаний, итоги которых позволили Комитету вооружений в октябре 1941 года утвердить его в качестве альтернативной силовой установки.

Производство танков с дизелями началось на фирме Baldwin Locomotive в январе 1942 года, как раз в период освоения ею выпуска танков МЗА2 со сварными корпусами. На них и стали устанавливать дизеля. Машины со сварными корпусами и двигателями General Motors 6046 получили обозначение М3А3.

МЗА4

Критическая ситуация с оснащением танков М3 двигателями, а также необходимость поставки этих боевых машин не только американской армии, но и союзникам по антигитлеровской коалиции, в первую очередь Великобритании, вызвали появление еще одной модификации. Автомобильная, в общем-то, фирма Chrysler разработала силовой агрегат А57 Multibank мощностью 370 л.с., представлявший собой силовой блок из пяти 6-цилиндровых автомобильных моторов, соединенных звездообразно. Длину клепаного корпуса пришлось увеличить до 6147 мм. Число траков гусеницы возросло до 83.

Производство танка, получившего индекс МЗА4, началось на Детройтском арсенале в июне 1942 года и прекратилось уже в августе после выпуска 109 машин. После этого Detroit Tank Arsenal развернул широкомасштабное производство танков М4А4 с точно таким же силовым агрегатом.

М3А5

Машины этой модификации выпускались с января по декабрь 1942 года фирмой Baldwin Locomotive параллельно с М3А3. От последних они отличались лишь технологией изготовления корпуса. В отличие от М3А3 у М3А5 корпус был клепаный.

Все вышеперечисленные модификации по своим тактико-техническим характеристикам от базового варианта принципиально не отличались. Причины, побудившие заводы пойти на их выпуск носили скорее технологический характер с учетом возможностей того или иного предприятия, традиционных заводов-смежников и т. д. Кроме того они стали своего рода прототипами модификаций самого массового американского танка Второй мировой войны — М4 «Шерман».