Первоначально танк был вооружен 40-мм пушкой от британского пехотного танка «Валентайн» (которая также выпускалась в Монреале; большая часть отправлялась в качестве помощи в Советский Союз), затем ее заменили на имевшую значительно лучшие характеристики 57-мм пушку того же танка. Известные под названиями «Рэм I» и «Рэм II», танки выпускались с конца 1941 года. Ни один из них не принимал участия в военных действиях (это не касается командирских машин и машин наблюдателей, а также машин, которые были переоборудованы в бронетранспортеры и самоходные артиллерийские установки, которые использовались в боях в Западной Европе в 1944-1945 гг., см. ниже), но эти танки оказались неоценимыми для обучения танкистов, которым предстояло воевать на «Шерманах». Когда в конце августа 1943 года выпуск танков «Рэм» был прекращен (было изготовлено 55 танков «Рэм I» и 1899 «Рэм II»), монреальский завод переключился на сборку М4А1. Единственными изменениями была замена британской радиостанции №19 на ее американский эквивалент и установка в башне 40-мм минометов (позже это стали применять и на американских М4). Новый танк получил название «Гризли I». Завод выпустил 188 машин из деталей, большей частью изготовленных в США. Выпуск был прекращен в конце года. К этому времени была налажена поставка «Шерманов» от американских производителей. Как и их предшественники, большинство «Гризли» остались в Канаде и использовались в качестве учебных машин, либо на их базе выпускались машины различного назначения.

Самый эффективный с точки зрения уничтожения танков противника танк семейства М4 никогда не использовался американской армией. Он был разработан и выпускался в Великобритании. Британцы вооружили «Шерман» (в основном «Шерман V»/M4A4) превосходной 17-фунтовой противотанковой пушкой. В результате получилось страшное оружие.

Танк M4А2 можно узнать по профилю задней крышки, модернизированной под установку дизельного двигателя компании «Дженерал Моторе». С апреля 1942 по май 1944 г. было построено 8053 танка, большая часть была направлена в Великобританию и СССР.

М4А2 – самый массовый танк семейства М4. Начиная с мая 1944 г. было выпущено 2915 этих танков, вооруженных 76-мм пушкой. Они имели башню «Тип 2», боекомплект хранился «мокрым» способом. Танки имели горизонтальную подвеску и широкие гусеницы.

Дополнительная броня также считалась средством защиты танков от кумулятивных зарядов переносных противотанковых средств типа реактивного противотанкового гранатомета «Панцерфауст». Наиболее многообещающими считались панели толщиной 255 мм из кварцевого песка, связанного мастикой из асфальта и древесной муки, покрытые 25-мм слоем алюминия. Панелями закрывались спонсоны, борта и кормовая часть башни. Они закреплялись 12,7-мм проволокой, прикрепленной к скобам, приваренным к корпусу и башне. Вес полного комплекта составлял восемь тонн. Он хорошо защищал танк от фаустпатронов и 85-мм реактивных снарядов и относительно неплохо от кумулятивных снарядов, хотя обычные осколочно-фугасные снаряды повреждали проволоку, которой крепились панели. Так называемая пластическая броня также хорошо защищала от бронебойных снарядов, но делала это хуже, чем ее стальной эквивалент. Предлагался еще один метод защиты от фаустпатронов – это стальные шипы 203 мм (8 дюймов) длиной, размещенные на броне на расстоянии 63 мм (2,5 дюйма) друг от друга. Они проникали внутрь боеголовки и разрушали ее до того, как она взрывалась. Однако война закончилась раньше, чем эти новшества были испытаны.

Первая попытка увеличить боевую мощь танка оказалась удачной. Конструкторы поступили просто. Они нарушили все правила – установили ствол прямо в маску без обеспечения амортизации отката. Многие говорили, что такое решение не сработает. Ответственный инженер майор Джордж Брайти приказал произвести три выстрела с безопасного расстояния с помощью вытяжного шнура. Казалось, никаких происшествий не случилось. Брайти забрался в танк и произвел еще семь выстрелов обычным способом. Он вылез из танка живой и невредимый, хотя и несколько потрясенный. При этом майор убедился в том, что машину можно разработать.

Когда Военное министерство узнало об эксперименте, оно запретило Брайти продолжать работу. Но к этому времени уже было совершенно ясно, что союзникам очень нужен танк, способный побеждать «Тигры» и «Пантеры», то есть танк, вооруженный 17-фунтовой (76,2-мм) пушкой. Попытка установить семнадцатифунтовку в увеличенной башне на удлиненный корпус танка «Кромвель» (машина получила название А30 «Челленджер») и наладить производство в преддверии предстоящей высадки на континент успехом не увенчалась, несмотря на то что работы начались еще в 1942 году. Не оставалось ничего, кроме как снова попытаться установить пушку на «Шерман».

Было решено установить пушку (на этот раз вместе с механизмом отката) на цапфы оригинального станка М34А1, который давал возможность вертикальной наводки в пределах от +20 до -5 градусов. Несмотря на то что казенная часть была слишком короткой для 76,2-мм орудия, ее длина все равно составляла почти 965 мм. Казенник почти доставал до задней стенки башни. При отдаче он достигал ниши, в которой была установлена рация. Проблему решили, убрав рацию. Ее разместили в бронированном ящике, приваренном сзади к башне. Таким образом, одним выстрелом удалось убить двух зайцев: увеличить внутренний объем башни и дополнительно уравновесить длинный ствол орудия. Осталось решить две проблемы – обратного удара пламени из казенной части и погрузки боеприпасов. Первую удалось решить, задержав на долю секунды полуавтоматический цикл до тех пор, пока остаточное давление в стволе упадет до безопасного уровня. Вторая проблема была решена путем поворота казенной части на 90 градусов вокруг своей оси и установки второго люка на верху башни с целью облегчения задержания. Теперь новый гибрид был готов к длительным испытаниям.

30 декабря 1943 года было принято решение модифицировать танки «Шерман V» в то, что стали называть «конфигурация «Файерфлай»» (позже подверглись модификации и несколько «Шерманов I»), Предстояло снять корпусной пулемет и использовать освободившееся пространство для хранения 14 дополнительных выстрелов. Таким образом родился единственный танк американского и британского производства, способный на равных сражаться с «Тиграми» и «Пантерами» во время ожесточеннейших сражений лета 1944 года. Американская армия очень медленно убеждалась в необходимости использования пушки, превосходящей по своим боевым качествам 75-мм орудие М3, хотя это было неоднократно продемонстрировано, и неизменно отказывалась иметь дело с концепцией «Файерфлай». Правда, в августе 1944 года Омар Брэдли тщетно пытался получить несколько машин для своей 12-й армейской группы и повторил просьбу в феврале 1945 года. Американцы считали, что их собственные танки М4, даже те, что были вооружены 76-мм пушкой Ml, обладают совершенно недостаточной боевой мощью и из-за этого слишком уязвимы. М4, стоявшие на вооружении американской армии до 1956 года, никогда не имели вооружения более мощного, чем пушка Ml. При этом армии многих стран, также имевшие в своих арсеналах М4, вооружали их британской 17-фунтовой пушкой. Израильтяне пошли еще дальше. Среди прочих усовершенствований они установили на М4 французскую пушку калибра 105 мм и использовали их в боях вплоть до 1973 года.

Только легко бронированное самоходное противотанковое орудие М36 было вариантом американского «Шермана», имевшим орудие, сравнимое с пушками германских «Тигров» и «Пантер». Но, несмотря на калибр 90 мм, американская пушка не могла сравниться с британской семнадцатифунтовкой. Пока шла война в Европе, британцы не имели столько танков «Файерфлай», чтобы сформировать из них целые части. Поэтому сначала их смешивали с танками, вооруженными 75-мм пушками (или пушками меньшего калибра, например, «Кромвелями») в соотношении один на взвод (часть в составе трех танков). Танки «Файерфлай» решали задачи, которые не могли решить их менее мощные коллеги.