К 1941 году промышленность уже не справлялась с обеспечением M3A авиационными двигателями, что заставило искать им подходящую замену. 6 июня 1941 года было одобрено производство прототипа, оснащённого двумя автомобильными двигателями «Кадиллак» с автоматической коробкой передач, получившего обозначение M3E2. Башня прототипа была аналогична модификации M3A1. Новой машине 13 ноября того же года было присвоено обозначение M4. Позже прототип M3E2 был оснащён сварным корпусом из гомогенной стальной брони с наклонным лобовым листом, получив обозначение M3E3, и в таком виде послужил основой для серийного танка. Тем временем, с февраля 1942 года началось производство нового среднего танка M4 «Шерман», и чтобы избежать путаницы, лёгкий танк получил новое название — M5, под которым он и был запущен в производство в апреле 1942 года. Всего до окончания серийного производства в декабре того же года было выпущено 2074 танка этой модификации, в том числе 1470 на заводах «Кадиллак» в Детройте и Мичигане, 354 на заводах «Дженерал Моторс» в Саутгейте и 250 на заводах компании Мэсси Харрис (Massey Harris Co.).
Тем временем, было начато производство модификации M3A3, которая помимо корпуса по типу M5, получила множество других нововведений, включая новую башню с кормовой нишей. Вариант M5, оснащённый ею, 24 сентября 1942 года получил обозначение M5A1 и вскоре начал заменять M5 на сборочных линиях. До окончания серийного производства в апреле—июне 1944 года было выпущено 6810 танков этой модификации, ставшей самой массовой версией «Стюарта».
С появлением M5A1, M5 были классифицированы как «ограниченно стандартные», сами же M5A1 перешли в эту категорию в июне 1944 года, с появлением более современного лёгкого танка M24 «Чаффи», но, несмотря на это, активно использовались до самого конца войны.
T7
Третий прототип танка M7, 11 января 1943.
M7 (танк)
На основе танков M3/M5 с января 1941 года разрабатывался лёгкий танк T7, который должен был стать их дальнейшим развитием. Танк отличался от своих предшественников более толстой бронёй с рациональными углами корпуса, но его вооружение состояло из той же 37-мм пушки, с заменой в перспективе на 57-мм. К 1942 году стала ясна слабость подобного орудия, поэтому в качестве основного вооружения стала рассматриваться 75-мм пушка. В процессе всех этих усовершенствований вес машины вырос до 27 тонн, что привело 6 сентября 1942 года к его переклассификации в средний танк M7. Тестирование первых трёх прототипов, законченных к октябрю 1942 года, показало, что их масса ещё более выросла по сравнению с проектной. В итоге оказалось, что новый танк, постепенно ставший средним, уступает при этом по своим характеристикам уже находящемуся в производстве M4 «Шерман», так что заказ на производство M7 был отменён. «Наследником» M3 в итоге стал лёгкий танк M24 «Чаффи», во многом определивший облик послевоенного лёгкого танка — машины с противопульным бронированием, но мощной пушкой, способной эффективно поражать средние танки противника.
