Разрабатывая эту боевую машину, американцы отлично понимали, что противотанковые возможности 37-мм орудия сильно ограничены и что в случае появления у немцев новых танков эта пушка окажется бессильна. Но никакой другой более мощной артсистемы у американцев в то время не было. Поэтому в этой роли решили использовать 75-мм орудие М1987АЗ, представлявшее собой лицензионный вариант знаменитой французской пушки периода Первой мировой войны. Для придания мобильности орудие смонтировали на скоростном гусеничном шасси Cleveland Tractor Company (Cletrac), предназначавшемся для использования в качестве аэродромного тягача. В январе 1942-го машину стандартизировали под обозначением М5 3 inch Gun Motor Carriage. Планировался заказ на 1580 единиц, но проблемы с выпуском шасси тормозили начало серийного производства новой машины. К тому времени была разработана противотанковая установка М10 на шасси среднего танка М4А2, и все работы по М5 прекратили.
Значительно больше повезло самоходно-артиллерийской установке, в которой в качестве базы для размещения все того же 75-мм орудия М1897АЗ использовался полугусеничный бронетранспортер М3. На прототипе Т12 пушку, прикрытую небольшим плоским щитом, смонтировали на станке сразу за отделением управления. Углы горизонтального наведения орудия составляли 19° влево и 21° вправо; вертикального: от — 10° до +29°. Противотанковые возможности этого устаревшего оружия ограничивались дистанцией около 900 м. Не способствовала его эффективности по поражению маневренных бронированных целей и невысокая скорострельность из-за наличия поршневого затвора. Тем не менее результаты испытаний, закончившихся в октябре 1941 года, были признаны вполне успешными, и машину запустили в серийное производство под обозначением М3 75 mm Gun Motor Carriage. Спустя некоторое время установку пушки модернизировали, и машина получила обозначение M3А1. Внешне же обе модификации выглядели идентично. В серийном варианте самоходка оснащалась специальным коробчатым щитом большого размера, перекрывавшим всю ширину корпуса бронетранспортера. Первые 86 боевых машин установочной партии, оснащенные еще маленькими щитами, вышли из заводских ворот в августе — сентябре 1941 года. Выпуск основной серии начался в конце февраля 1942-го, а закончился в апреле 1943 года. Всего фирма Autocar изготовила 2202 боевые машины этого типа.
Боевое крещение новые противотанковые установки приняли на Филиппинах. В конце 1941 года, когда вероятность войны с Японией становилась все очевиднее, командование армии США предприняло попытку усилить оборону островов. В ноябре началось формирование Сводной танковой группы, вооруженной легкими танками М3. В группу включили самоходно-артиллерийское подразделение поддержки — Сводную полевую артиллерийскую бригаду трехбатальонного состава — из 50 75-мм самоходок М3, которую отправили на Филиппины в ноябре— декабре 1941 года. Выявить реальные противотанковые возможности новых САУ, как, впрочем, и проверить на практике новые теоретические положения по борьбе с танками, не удалось. Встречи с японскими танками были редкими, и САУ в основном использовались для поддержки американских танков и пехоты, благо 75-мм снаряд обладал достаточно сильным фугасным действием. Сражение за Филиппины, как известно, закончилось поражением американских войск. Последние САУ М3 были подбиты во время боев на полуострове Батаан. Следует отметить, что большинство самоходок японцы отремонтировали и ввели в строй. Они прослужили на Филиппинах до 1944 года, использовались уже против американских войск и все были уничтожены в боях.