El M4 contaba con muchas características y avances con respecto a los modelos de tanques anteriores en el inventario de EE. UU. Su punto fuerte clave era algo que pocos consideran quienes no entran y salen de los tanques a diario: el mantenimiento. Mantener vehículos blindados en operaciones de combate es caro y requiere mucho tiempo, pero el M4 era una bestia. El historiador David Fletcher describió el M4 como El Museo del Tanque (a través de YouTube): «Siempre comenzaba por la mañana; duraba todo el día». La confiabilidad en el campo de batalla es imperativa para el éxito de la misión y el historial del M4 habla por sí solo.
El M4 mejoró drásticamente su diseño con respecto al M3 al mover su cañón principal de un patrocinador lateral a una torreta montada en la parte superior que recorre 360 grados. Este diseño no fue posible con el M3 pero se pudo implementar para el M4. El calibre siguió siendo el mismo: un cañón de 75 mm era el estándar para los tanques ligeros y medianos. Cuando el M4 entró en producción, los cañones de 75 mm habían demostrado ser efectivos contra los tanques ligeros y medianos alemanes, por lo que equiparlo en el nuevo diseño de tanque era una obviedad.
Las variantes futuras incorporaron un cañón de 76 mm ligeramente más grande y más letal con un cañón más corto, lo que permitía disparar la ronda T4 perforadora de armadura de alta velocidad (HVAP). Estos podían penetrar el blindaje de los tanques enemigos desde un alcance normal, asegurando que el M4 mantuviera una presencia letal en el campo de batalla. Además de su arma principal, los M4 llevaban dos ametralladoras M1919 calibre .30 y una Browning M2 calibre .50, utilizada para protección antiaérea.
