Что касалось боевого применения, то на протяжении всего времени реализации программы разработки американского среднего танка речь постоянно шла о поддержке пехоты (именно поэтому все танки передавались в пехотные части), и это отразилось на вооружении Т5 (но не на бронировании). Он был оснащен 37-мм пушкой, размещенной в поворачивающейся башне (на самом деле танки первой фазы имели пару 37-мм пушек М2А1 невысокой скорострельности). Установка пушки новой версии М3 на верху барбета, где были расположены четыре 7,62-мм пулемета, установленные в спонсонах по углам, и еще два пулемета на переднем броневом листе. Наличие дополнительных пулеметов потребовало увеличения численности экипажа, что и было сделано. В экипаже Т5 было пять человек – командир, механик-водитель и три стрелка. Броневая защита была определенно неадекватной даже по стандартам того времени – максимальная толщина брони составляла 25 мм, минимальная – 6,25 мм. Она была увеличена на танках третьей фазы (танков второй фазы не существовало) после увеличения ограничений по весу до 20,3 т.
2 июня 1938 года танк Т5 первой фазы был рекомендован к стандартизации (то есть принятию на вооружение), получив обозначение «средний танк М2», но работа над его усовершенствованием продолжалась, несмотря на то что была готова производственная оснастка – была увеличена мощность брони (максимальная толщина брони теперь составляла 37 мм на башне и 32 мм на корпусе), а двигатель «Континентал» заменили на девятицилиндровый звездообразный двигатель «Райт» с воздушным охлаждением номинальной мощностью 400 л.с. (хотя протестированные двигатели на самом деле развивали лишь 345 л.с.). Максимальная скорость увеличилась до 53 км/ч, но расход горючего при этом возрос, а максимальный запас хода уменьшился до 160 км, хотя запас горючего вырос до 505 л. На одном из танков третьей фазы был установлен дизельный звездообразный двигатель «Гйберсон» с воздушным охлаждением (эксперимент был продолжен на танке М3 в 1941 году и на танке М4 в 1943-1944 гг., но результатов не дал). Еще один танк был серьезно модернизирован и получил 75-мм гаубицу М1А1 вместо правого переднего пулеметного спонсона. 37-мм пушку в башне сменил пулемет. Ясно, что средний танк М3 многое взял от этого прототипа, известного под индексом Т5Е2.
Производство среднего танка М2 началось на предприятии «Рон-Айленд Арсенал» летом 1939 года. Броня у него была немного толще, чем у Т5 первой фазы. Кроме того, танк получил улучшенную силовую установку. В результате коэффициент мощность/вес у М2 составил 18,4 л.с./т, а гусеницы шириной 337 мм обеспечивали очень небольшое удельное давление на грунт – всего 1,32 кг/см² при полной загрузке. Подвеску слегка модернизировали, ролики возврата гусеницы располагались теперь прямо в тележках, а не между ними. Конструкторы добавили еще два пулемета, теперь их стало восемь (новые пулеметы установили в крыше барбета, они предназначались для отражения атак авиации противника). Численность экипажа составила пять человек. Было решено, что в течение первого финансового года будет изготовлено 18 машин, строительство еще 54 танков должно было быть профинансировано из бюджета на следующий год. Но когда танки уже вовсю строились, события в Европе показали, что они уже устарели.
Когда первые М2 сходили с конвейера, уже шли работы по модернизации машины. Вскоре появилась новая версия – М2А1. Она имела следующие особенности: броню, как у Т5 третьей фазы, более мощный двигатель «Райт» R975 ЕС2, гусеницы увеличенной на 25 мм ширины для снижения удельного давления на грунт до 1,08 кг/см² . Рулевое управление с гидроусилителем существенно облегчило труд механика-водителя.
США готовятся к войне