增加战车行驶距离成为坦克又一发展方向。原来的M3汽油机坦克最大行驶距离为112公里,柴油机坦克大约为144公里。为了增加行程,1941年9月军械局决定在坦克发动机舱两侧各安装一个25加仑防弹副油箱,通过防弹胶管直接与发动机舱连接,当燃料用尽后,乘员可以拉动控制柄打开固定栓,油箱自然从车身滚下抛掉,安装副油箱之后,M3坦克的最大行驶距离几乎增加了一倍。
M3坦克使用的37炮均改进于M3型37毫米反坦克炮————M2A4轻型坦克使用的火炮炮管一刀砍掉了13厘米,获得了M5型37毫米坦克炮的正式命名。早期生产的M3均安装的是M5型火炮。此外,军方又以M5型火炮为基础,改装出采用后座抛壳闭锁装置的37毫米炮,该炮被命名为M6型。M6型火炮与M5型完全相同的炮管,只是长度略微长了一些,安装了M6型坦克炮的炮座也被重新命名为M23型。M23炮座保留了M22型可以左右微调10度的旋钮滑槽。最有采用M23炮座和长管37炮的M3坦克构成了M3的后期型号。M3后期型同时也去掉了坦克指挥塔,这与后边要介绍的M3A1极为相似。

去掉了炮塔上高高指挥塔的M3,这也成为了M3后期型的一大标志(当然了,这个照片只是个模型),不过注意的是,此时车体两边的两挺航向机枪还没有去掉,后来的改进型M3A1则是取消了这两挺机枪。