Вторая серийная модификация танка отличалась от
М4 установкой двигателя General Motors 6046 (спарка дизелей GM 6-71).

Это обуславливалось нехваткой двигателей Continental. Двигатель и трансмиссия были заимствованы у средних танков М3А3 и М3А5.
В апреле 1942 года первый прототип М4А2 был испытан и танк запущен в серийное производство. Машина имела сварной корпус. Первоначально в лобовом листе корпуса имелись смотровые щели, затем они были закрыты сварными броневыми кожухами, произведена установка перископов. В начале 1944 года лобовая плита корпуса стала цельной, а люки механика-водителя и стрелка были перенесены на крышу корпуса. Угол наклона лобовой брони к вертикали при этом уменьшился с 56° до 47°. Низкооборотный дизельный двигатель обеспечивал М4А2 хорошую проходимость на местности и значительно больший запас хода, чем у машин с карбюраторным двигателем.
Танк выпускался с апреля 1942 года по май 1945 года фирмами Pullman Standard Car Co, Fisher Tank Arsenal, American Locomotive Co, Baldwin Locomotive Works, Federal Machine & Welder Co.
Всего выпущено 11 283 танка, 8053 из них были вооружены пушкой M3, 3230 M4A2(76)W получили новое орудие M1.
В СССР по Ленд-лизу было поставлено 1992 танка этого типа, поскольку одним из требований к танку в СССР было наличие дизельной силовой установки.
В американской армии дизельные танки не использовались исходя из соображений логистики, зато имелись в морской пехоте (имевшей доступ к дизельному топливу) и в учебных частях. Также дизельные танки составили примерно половину поставленных Великобритании, где применялась и бензиновая и дизельная техника.
Танк оснащён бензиновой одноцилиндровой вспомогательной силовой установкой, служащей для подзарядки аккумуляторов без запуска основного двигателя, а также для прогрева двигателя в условиях низких температур.
Зимой 1943 года выявились некоторые недостатки M4A2, специфичные для зимних российских условий. Танки, отправленные в СССР, имели гладкий резиновый протектор траков гусениц, что вызывало достаточно серьёзные проблемы при движении по обледенелым зимним дорогам. Недостаточное сцепление гусениц с грунтом усугублялось высоким центром тяжести, и танк довольно часто переворачивался. В целом машина практически полностью соответствовала советскому Т-34 и применялась таким же образом, без каких-либо особых отличий. Часто использовалась намного меньшая шумность Шерманов, по сравнению с советскими танками, а также более эффективный огонь пехоты с брони во время движения, что обеспечивалось мягкой подвеской.
Многие из Шерманов стали трофеями немцев. О печальной судьбе "танкохлама", брошенного владельцами во дворе повествуют эти две фотографии.

Выбор этого довольно странного окраса объясняется тем, что выбора не было. Этот танк шел в комплекте с
Кюбельвагеном, а корытце мне очень хотелось.
На фото прототипов несколько трофейных М4А2, плюс куча Шерманов в действии.