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1939年に制式化され量産が開始されたM2中戦車だったが、1940年5月の対仏戦争で使用されたドイツ軍の戦車は37mm砲や50mm砲を装備する3号戦車や75mm砲を装備する4号戦車であり、M2中戦車の劣勢は明らかであった。
そのため75mm砲を全周周回する砲塔に搭載する戦車の開発が開始されたが、そのような大口径砲を砲塔に搭載する経験が不足していたことから、取り急ぎの急造車両として、M2中戦車をベースとした車体に75mm砲を限定旋回式で搭載する車両の開発が1940年8月よりロック・アイランド工廠で開始された。これがM3中戦車である。

M3中戦車の基本構造は前身であるM2A1中戦車とほぼ同じである。
その主砲は車体右側に装備された75mm砲で、当初は主に対歩兵・陣地を想定した、フランス製野砲ベースの砲身長が短い75mm Gun M2を搭載していたが、後期生産型では砲身を延長し、対戦車能力を向上させた75mm Gun M3を搭載するようになった。
また、主砲が限定旋回式であり、対戦車能力が低いことを考慮し、車体上部には小型の全周周回砲塔を装備し、37mm Gun M-5またはM-6を搭載、さらにその砲塔上部には機銃付きの車長用キューポラが付いていた。
また量産途中からはM3軽戦車と同様、各砲にジャイロ・スタビライザー（縦方向砲安定装置）が搭載されるようになった。
しかし縦方向のみを安定させるため走行中には射撃できず、信頼性も低かったため機能を切る乗員も多かったようである。
装甲厚は最大約50mmで、当時の戦車としては十分な厚さを確保していた。
サスペンションについてはVVSSを採用していたが、後にバネの可動範囲を増やした改良型が装備された。
エンジンは初期にはWright Continental R-975EC2を搭載していた(M3、M3A1、M3A2)が、その後Chrysler A57(M3A4)やGM製エンジン(M3A3、M3A5)を搭載する車両も生産された。
また車体についても、上部構造をそれぞれリベット(M3、M3A5)、溶接(M3A2、M3A3)、鋳造(M3A1)とする3種類が各地の工場で生産された。
このようにM3中戦車は様々なバリエーションが同時並行的に生産された。
これは大規模な量産を行うに当たり、各工場が得意とする技術によって部品生産を行ったためであるが、戦前より品質管理を徹底してきたアメリカでは、例え生産を様々な工場に分散させたとしても、統一的な規格・精度を有する部品が集まることを期待できたのである。

もともとM2中戦車向けに計画されていた大規模生産施設を振り向け、M3中戦車の生産はフルスケールで行われた。
1941年3月に開発が終了し、4月に試作車が完成すると同月には量産が開始され、1942年12月までに改良が繰り返されながら各型合わせて6258両が生産された。
そのうち後述するイギリスとソ連にそれぞれ約2500両、1500両が供与されている。

アメリカにおいてはM4中戦車が登場するまでの戦力として配備され、チュニジアをめぐる戦いで初めて使用されたが、乗員の練度不足もあってドイツ軍相手に大きな損害を出した。
その後はイタリア本土での作戦にも使用されたが、M4中戦車の配備が進んだこともあり、1943年には第一線を退いた。
太平洋戦線ではギルバート諸島の戦いで使用された。

M3中戦車は、北アフリカでドイツと戦うイギリスにもレンドリースとして供与された。
イギリス向けとして車長用キューポラを廃し、無線機を搭載するため後方に膨らんだ砲塔を持つ車両が開発されたが、急を告げる戦局のため、アメリカ軍と同じ仕様の車両も供与された。
イギリス軍では南北戦争の将軍から取って、前者に「グラント」、後者に「リー」というあだ名を付けた。 M3中戦車は高い信頼性と榴弾・徹甲弾両方を発射可能な75mm砲が好評だったが、車高が高い多砲塔戦車であることからくる運用上の問題も存在した。
その後はM4中戦車の配備に伴い、43年から第一線を退いていったが、ビルマ方面では引き続き使用され、またオーストラリア軍にも配備されて、有効な対戦車火器が少ない日本軍と戦火を交えた。
またソ連にもレンドリースで供与されたが、T-34などと比較して全般に低性能で、「七人乗りの棺桶」と乗員に揶揄されることになった。

M3中戦車のバリエーションとしては、M7 Priest、M12などが挙げられるほか、カナダはM3中戦車をベースとしてRAM巡航戦車を開発した。

参考資料
『British and American tanks of World War Two』Peter Chamberlain, Chris Ellis
http://ja.wikipedia.org/wiki/M3中戦車
http://combat1.sakura.ne.jp/M3-LEE.htm