Машина является дальнейшим развитием легкого танка М3А3. Так же, как и его предшественник, он вооружен 37-мм пушкой и спаренным с ней 7,62-мм пулеметом, один 7,62-мм пулемет установлен в лобовом листе корпуса и еще один 7,62-мм пулемет смонтирован на крыше башни в качестве зенитного. Пушка имеет стабилизатор линии прицеливания в вертикальной плоскости. Танки серии М5 отличаются от М3 принципиально новой конструкцией силовой передачи, новой силовой установкой, состоящей из двух V-образных карбюраторных двигателей жидкостного охлаждения, новой конструкцией корпуса и башни, новыми приборами наблюдения, дублированным управлением поворотом башни. Новая конструкция корпуса и башни отличается увеличенным углом наклона лобового листа корпуса, увеличенной толщиной лобового листа, измененной конфигурацией кормы и увеличенной длиной башни. В отличие от М3 в крыше башни танков М5 установлены не призменные, а перископические приборы наблюдения. Промышленностью США выпускалась также модификация М5А1, которая оснащалась экранами для защиты гусениц, имела измененную конструкцию ниши башни для размещения радиостанции, аварийный люк в днище, а также измененную конструкцию крепления пушки. Танки М5 выпускались до 1944 года. Всего было изготовлено 6810 машин.
Легкий танк М5 появился по предложению фирмы "Кадиллак Дивижн" (подразделения "Дженерал Моторз Компани"). Для этого переоборудовали стандартный М3 (М3Е2). Испытания в целом прошли успешно, а танк безаварийно прошел 500 миль, машина, оснащенная двигателями "Кадиллак" оказалась проста и удобна в управлении. В связи с постоянными задержками поставок моторов "Континенталь" машину, модифицированную под "Кадиллаки", приняли на вооружение в феврале 1942 г., как легкий танк М5. Первоначально он обозначался М4, но затем изменили на М5 во избежание путаницы с танком М4 "Шерман", который в это время пошел в производство.
Моторное отделение спарки "Кадиллаков" получилось выше. Но в остальном форма корпуса повторяла М3А1, за исключением наклона лобового листа. Ставилась башня с приливом и гироскопическим стабилизатором, опробованная на другой опытной машине М3Е3, при этом с июля машины начал выпускать другой завод "Кадиллак" в штате Калифорния.
