針對以上問題,軍械委員會決定繼續改進。1943年8月兩程以M4型坦克為基礎的改進型樣車運動阿伯丁試驗場進行測試,並命名為M4E5型,坦克採用改進過的T8型105榴彈砲,重量更輕,更容易使用,火砲高低射界-10度至35度,新設計的砲塔也解決了砲塔失去平衡的問題,坦克標準載彈量68發,其中45發位於車底幻藥箱,21發位於車身右邊彈藥架,2發在砲塔彈藥架上。坦克車內彈藥主要為M1型高爆彈,而M67高爆穿甲彈主要對付裝甲目標,其砲口初速達到410米/ S ,可以在有效距離內擊穿100毫米厚鋼板,但令人遺憾的是,由榴彈砲的低速曲線彈道特性,因此難以攻擊點目標,只是憑藉彈藥的高爆特性給予裝甲車輛破片殺傷。最終美國裝甲兵委員會接受了M4E5坦克,並要求盡快量產服役。