从1942年开始，M4中型坦克批量入役。M4谢尔曼并不是二战中性能最佳的中型坦克，但巨大的装备数量加上蒙哥马利、巴顿等名将的指挥运用，使其在盟军的武器装备序列中占有重要地位。巴顿将军指挥下的美军第三装甲师主要装备就是M4坦克，它们在诺曼底登陆以后的历次战斗中发挥了重大的作用。

据统计，美国M4中型坦克总计生产了49234辆。

M4中型坦克初期型的战斗全重为30.4吨，乘员5人（车长、炮长、驾驶员、装填手和副驾驶员兼机电员）。该坦克是在M3坦克的基础上改进研制，其总体设计、底盘布置和行动部分都很相似。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中型坦克采用几项领先技术：首先炮塔转动装置是二战时期最快的，转动一周只需要15秒钟，使得M4中型坦克在近距离坦克战中能够快速反应，迅速射击从而击毁对手。其次M4中型坦克还是二战少数装备了火炮垂直稳定仪的坦克，能够在行进当中精确瞄准目标开炮，对机动作战有利。

M4中型坦克的主要武器是1门M3式75毫米火炮，弹药基数97发。火炮弹种包括穿甲弹（占35%）、榴弹（占55%）和烟幕弹（占10%）。坦克上的辅助武器为3挺机枪：1挺7.62毫米并列机枪、1挺7.62毫米前向机枪和1挺12.7毫米高射机枪，弹药基数为：12.7毫米500发，7.62毫米4750发。

M4中型坦克的火炮有高低向稳定器。炮塔的旋转采用电机带动，转360度只需15秒。在炮塔顶部还有1具短身管51毫米榴弹发射器，携弹12发。

M4中型坦克初期装备75毫米L/40火炮，发射早期M72穿甲弹可在914米距离上击穿60毫米/30°钢板，穿甲能力比苏联T-34坦克早期型号的76毫米F34火炮略强。但面对德军加厚装甲的四号坦克H型80毫米的正面装甲，只能在100米处才能有效击穿。在1944年后，M4中型坦克大量换装了M61型新型穿甲弹，提高了对倾斜装甲和表面硬化装甲的破甲性能，穿深达到了500米击穿94毫米30°钢板。但对抗德国四号坦克J型、虎式和黑豹坦克，则相差甚远。

M4中型坦克的车体为铸造和焊接混合式结构，炮塔为整体铸造件炮塔正面的装甲最厚，达89毫米，其水套式弹舱对于防止弹药诱爆有一定作用。

M4中型坦克及改型M4A1、M4A2坦克车体的正面装甲厚51毫米，56°倾斜。侧面38毫米垂直。炮塔正面装甲厚76.2毫米。后期M4中型坦克M4A2、M4A3、M4A3E8型车体正面装甲厚63.5毫米，47°倾斜。侧面38毫米垂直。炮塔正面装甲厚89毫米。

M4中型坦克初期型的动力装置为“大陆”R975型9缸风冷汽油机，最大功率350马力。美军后续在M4系列的各种改进型车上，共装有4种不同型号的包括汽油机和柴油机的发动机。该坦克的变速箱为机械式，有5个前进档和2个倒档，2~5档有同步器。坦克行动部分采用平衡式悬挂装置，每侧6个负重轮分为3组，主动轮在前，诱导轮在后。每条履带有79块履带板，为全钢履带或挂胶履带。M4中型坦克的最大速度为40千米/小时，最大行程190千米。

M4A2式中型坦克曾援助苏联，获得苏军的好评，其闭式散热器具有在较低功率下有效利用发动机功率的特点，独特的五叶式散热器风扇扇叶角度不一，高速运转时可降低噪音，使坦克具有更好的隐蔽性。

M4中型坦克有8种改进型：M4A1、M4A2、M4A3、M4A3E2、M4A3E8、M4A4、M4A6和M4E6，几种型号之间的主要区别在于火炮和发动机类型有所不同。此外，行动装置也有所改进。M4中型坦克有11种共32个型号的变型车，包括水陆坦克、火箭坦克、喷火坦克、爆破坦克扫雷坦克、装甲架桥车、装甲抢救车自行加农炮、自行榴弹炮等。

M4中型坦克的后期型有英国改型绰号“萤火虫”坦克，换装76.2毫米火炮（可以在1000米距离上正面对抗德国虎式、黑豹坦克），曾经一次击毁3辆虎式坦克（有一说法是虎式王牌魏特曼的坐车也是被萤火虫击毁的）。

M4A3E2

M4A3E2中型坦克，绰号JUMBO（巨无霸），该型坦克装甲防护增强，车体正面装甲为102毫米（前期型M4中型坦克是50毫米），炮塔152毫米，防盾178毫米，连差速器齿轮箱都有148毫米装甲。装甲最厚处比德军虎式坦克（最厚装甲110毫米）、美军M26重型坦克（最厚装甲114毫米）、英军彗星坦克（最厚装甲102毫米）、苏军IS-2重型坦克（最厚装甲120毫米）都要厚，在战斗中很难被击毁。由于美军准备装备M26重型坦克，JUMBO在生产了254辆后早早停产。M4A3E2在朝鲜战争中还换装了不少76毫米M1A2火炮。

M4中型坦克及后续型号M4A3、M4A3E8等换装了105毫米榴弹炮以作为步兵支援用途，M4A3E2使用的也是105毫米榴弹炮。

M4A3E8

M4中型坦克最后一种改进型M4A3E8坦克，各项能力均衡，在火力、装甲、机动性的全面提升，完全可以与苏联的T-34/85中型坦克和德国的四号坦克比较。M4A3E8中型坦克使用了新式的HVSS（这是区分其与普通M4中型坦克的显著特征）悬挂系统（水平悬挂系统）。因此M4A3E8又被称为M4A3（76W）（76炮）HVSS。M4A3E8的重量使原本的VVSS悬挂装置（垂直悬挂系统）不堪重负，但新型的HVSS可以让由于增加装甲和改进火炮而变重的M4A3E8在行进间减少晃动，而增宽的履带减轻了对地压强。除了悬挂系统的差别外，M4A3E8还强化了防御力以及制造的生产性，而且E8更采用湿式弹药库，减少引发弹药库诱爆的危险。M4A3E8搭载了76.2毫米炮，为了抵挡76毫米炮的后座力，美军也换装新型的制退器。M4A3E8的主炮为76毫米54.5倍径火炮，使用HVAP穿甲弹可以在500米击穿139毫米的钢板，穿透力甚至超过了使用普通穿甲弹的德国黑豹坦克。M4A3E8的前方装甲采一体成型，有着很高防弹性能。它的装甲达到64毫米而且折算47°倾角后为90毫米等深，防护性接近于T-34/85坦克，而47°的大倾角抵御穿甲弹和高速穿甲弹的能力又高于30°倾角。经过以上改装后，M4A3E8坦克总重量达33吨多，不过时速仍然达到42千米。

M4中型坦克系列型号参考数据：

该型双驱动坦克，实际上是一种水陆坦克。水上推进装置为安装在车体尾部的2个直径660毫米的螺旋奖式水上推进器，水上最大航速可达8~10千米/小时。该种DD坦克的特殊之处是其浮渡围帐。由于M4坦克本身不具备浮渡性能，必须靠增大排水体积来增大浮力，采用浮渡围帐，便是其中的方法之一。该种浮渡围帐用防水帆布制成，起关键作用的是其周围的36根橡胶管。当向管内充压缩空气时，能在15分钟内将围帐撑起来。在诺曼底登陆作战中，M4DD坦克曾大显身手。

M4系列的装甲工程车有许多种，其中比较著名的是T94火箭发射车，也称为T31爆破坦克。该种爆破坦克专门用于工程爆破。其铸造炮塔上装有2具182型88毫米火箭发射管，外形奇特。中间的炮管是105毫米榴弹炮的木制模型,看来是吓唬“鬼子”的。另外，在球形机枪座上安装2挺7.62毫米机枪。T31爆破坦克是在M4A3 坦克的基础上研制成功的，1945年制成样车，但未能批量生产。

在M4坦克的变型车中，扫雷坦克占有相当大的比重，既有滚压式扫雷坦克，也有犁刀式和链枷式扫雷坦克。其中，“蟹”式扫雷坦克比较有名。它那张牙舞爪的样子，真像一只“钢铁巨蟹”不用时，将滚轴提起来，扫雷时，通过动力使滚轴转动起来，带动43根铁链噼哩啪啦一阵击打，便可以将地雷全部击爆。该扫雷坦克的缺点是击打时会扬起大量尘土，影响坦克乘员观察战场情况。在诺曼底登陆作战中，“蟹”式扫雷坦克发挥了巨大作用。

第二次世界大战中及战后，M4中型坦克及其各种衍生型号，除在美国陆军和美国海军陆战队服役列装外，还在如下国家和地区装备使用：

阿根廷、奥地利、孟加拉国、比利时、巴西、加拿大、智利、古巴、丹麦、埃及、埃塞俄比亚、法国（自由法国）、纳粹德国（缴获）、希腊、印度、伊朗、伊拉克、以色列、意大利（战后）、印度尼西亚、日本（战后）、约旦、老挝、黎巴嫩、马耳他、墨西哥、缅甸、荷兰、新西兰、尼加拉瓜、挪威、阿曼、巴基斯坦、巴拉圭、秘鲁、菲律宾、波兰（流亡政府）、葡萄牙、沙特阿拉伯、叙利亚、南非、韩国、苏联（租借）、斯里兰卡、中国台湾地区、土耳其、乌干达、英国、越南、也门、南斯拉夫等。

1942年春天，M4中型坦克第一次出现于北非战场。当时隆美尔的德意志非洲军团装备的坦克主要为三号坦克以及少量四号坦克长身管型，三号坦克是非洲军团数量最多的型号，但只能在500米以内击穿M4中型坦克的装甲。于是M4中型坦克拥有无可置疑的战场统治权，英军在阿拉曼战役中大量使用。战役以后，德军指挥官隆美尔写道：“敌方新式M4中型坦克，比我们所有的型号都要先进。”实际上，在北非战场上德国只有少数几种能在1000米以外从正面击穿M4中型坦克装甲的武器，如虎式坦克、Pak40反坦克炮和四号坦克F2型。

1944年6月的诺曼底战役，M4中型坦克在德军虎式重型坦克和黑豹坦克面前处于劣势。其第一次作战在北非战场，经过12天激战，英军击败德意志非洲军团。是役，德军当时与英军坦克伤亡比例为1比4，即英军击毁1辆德军坦克需要付出4辆坦克为代价。而在突尼斯登陆行动中，美国陆军的M4坦克也紧随登场，为将德意法西斯赶出北非作出了贡献。此后，不论在欧洲战场还是在太平洋战场，随处可见M4中型坦克的身影。D-DAY最先登陆诺曼底的坦克就是数百辆M4DD水陆坦克，成为盟军迈向胜利的先锋。

在太平洋战区，M4A2坦克同样是日军的恶梦，在太平洋战场上的塞班岛、硫磺岛和冲绳岛等地的战役里日军基本上没有正面火力可直接和M4中型坦克系列对抗，要击毁M4系列坦克通常得依靠隐蔽良好的反坦克炮近距离击杀甚至是人肉特攻才能有效，另一种日军采用的反坦克武器是磁铁炸药，美国海军陆战队为此要在M4A2的车身加装木板。

苏联偏好使用装有柴油发动机的M4中型坦克，因为它制造的坦克如T-34也是使用柴油发动机。因此，它是继英国协后大量使用装备有75毫米短管火炮和76毫米长管火炮的M4A2的国家。与英国不同的是，M4A2占了苏联所拥有的M4中型坦克的大半。使用HVSS悬挂系统的M4中型坦克直到战争末期才被接收并使用。

1945年，二战结束后，美国基本上淘汰除了装有76毫米长管炮或105毫米榴弹炮的M4A3E8以外的M4其他型号坦克，剩余的坦克除了弃置于各国战场便是以军事物资出售。

1950至1953年的朝鲜战争中，M4中型坦克仍是美军普遍使用的坦克。美国1954年的调查表明朝鲜战争期间有119起坦克间的战斗，104起是陆军坦克部队参加，15起是陆战队坦克参加。其中M4A3E8参战的59起（50%），M26是38起（32%），M46是12起（10%），M24是10起（8%）。其中只有24起有三辆以上的朝鲜T-34或SU-76M参战，在这些战斗中美方有34辆坦克被击毁，只有15辆是不可恢复损失。而确认被坦克击毁的T-34/85有97辆，而且美军有18个不确认战果。击毁T-34/85的有39%属于M26重型坦克，12%属于M46“巴顿”中型坦克，剩下的大部分是由M4击毁的。美方统计T-34的人员损失发现有75%在坦克被击毁后阵亡，而美方的坦克乘员被击毁死亡率在18%，这里面当然有美国人习惯反复轰击被击毁坦克的原因。

南斯拉夫人民军从美国总共获得了630辆M4中型坦克，该批坦克一直用到了20世纪60年代，一直持续到T-54/55中型坦克进入南斯拉夫人民军阵营。而到了20世纪90年代，南斯拉夫内战中依然有少量的M4中型坦克（M4 Sherman）参加了战斗。

战后的M4中型坦克也在世界上的许多国家服役并参与了20世纪末的几场地区性冲突。有的国家（特别是以色列）使用新型武器对M4坦克加以改造，使它继续在战场上作战，而各种衍生型有的各国使用至1970年代后才被更新的支援车辆取代。日本所使用的M4A3E8型是根据MSA协定供给日本陆上自卫队，直到1970年代中期才被61式坦克完全取代。以色列的以色列国防军广泛的装备了包含使用法制75毫米火炮的M-50“超级谢尔曼”和拥有105毫米火炮的M51坦克，及其他多种的改装及衍生车型。M4中型坦克也被用于第二次喀什米尔战役和印巴战争（1971年）的双方军队。南美洲在战后很长一段时间仍继续使用M4中型坦克。智利陆军把M4中型坦克列为现役装备直到1989年，而巴拉圭是南美洲仍继续装备M4中型坦克的国家。

M4中型坦克具备许多优点和采用先进的技术。首先，M4中型坦克是二战性能最可靠的坦克，其动力系统的坚固耐用连苏联坦克都逊色几分，德国坦克更是望尘莫及。德国虎豹坦克每隔1000千米里程就需要大修一次，坦克必须运回工厂大修。M4中型坦克只需要最基本的野战维护就足够了。性能可靠，故障极少，使美军坦克的出勤率比德军坦克更高。M4中型坦克能够大批量生产，并且大幅度降低成本。

第二次世界大战中的机械化决战，因为拥有M4中型坦克是进行“钢铁较量”的入场券。M4中型坦克的总产量达到49234辆，M4系列中型坦克创造了西方战车生产史上的奇迹，在欧洲大陆进行的坦克战中，M4坦克发挥了重大的作用。但在1945年开始的“军队复员潮”冲击下，成千上万的M4中型坦克“兔死狗烹”，要么拆解成废铁出售，要么充作重新恢复的欧洲边界的哨兵碉堡。

由于美军具有强大的空中力量，令德军吃尽苦头。制空权可以极大的抵消德军坦克在质量上的优势并给对方带来巨大的伤亡。再加上M4中型坦克拥有出色机动性经常绕到敌军侧后实施攻击，基本可以胜任工作，对替换M4中型坦克的需求也就不那么迫切了。许多部队使用中期型甚至初期型M4中型坦克直到战争结束，巨大的损失自然不可避免。但后期型的M4中型坦克和苏军坦克一样可以给敌人带来巨大的麻烦，并不比其他中型坦克要差。而且在二战后的朝鲜战争和中东战争中，M4中型坦克面对其他中型坦克战斗从不居于下风，甚至略有优势。（《国际展望》 评）

M4中型坦克初期型由于设计思想的局限，火炮威力较小，与同时期德国的“豹”式、“虎”式坦克相比能力存在不足。但该坦克以可靠、实用和数量众多而闻名于世，在世界坦克发展史上占有重要地位。美国当时的观点认为，坦克部队的主要任务是扩大战果，不着重要求它与敌坦克作战。另外，美国还认为只有易于保养和使用可靠的坦克才是成功的坦克。M4中型坦克的作战性能可能无法与同时代苏联和德国的坦克相比拟，但它结构简单，便于大量生产和维护保养，而且训练也不复杂，而坦克数量上的优势也为同盟国赢得二战胜利奠定了重要基础。（《国外坦克》 评）