В начале 1944 года вооруженные силы США начали основательную подготовку к предстоящему вторжению в Европу. Стала очевидной необходимость в хорошо бронированном танке для поддержки пехоты в предстоящей операции. Впрочем, особо выбирать было не из чего.
К тому времени американские военные окончательно разочаровались в тяжелом танке Т14, который они и так никогда не хотели у себя видеть, а работа над новым танком Т26Е1 до лета явно не могла быть закончена. В итоге, в феврале 1944 года Сухопутные Силы США были вынуждены признать, что им просто придется в полевых условиях добавить дополнительную бронезащиту на свои стандартные легкие и средние танки, чтобы использовать их в качестве штурмовых машин. Уже были готовы даже деревянные макеты танков с предстоящими изменениями, когда от этой идеи все же отказались. Дальнейшие исследования показали , что стандартный танк М4А3 вполне можно конвертировать в штурмовой танк, если добавить ему брони, изменить гусеницы и силовую передачу. Остановились на этом варианте. На заседании Артиллерийского Комитета в марте 1944 года танк получил обозначение Assault Tank M4A3E2 (штурмовой танк М4А3Е2). Было одобрено производство 254 этих машин.
Защиту танка усилили наварив на лоб и борта корпуса катанные бронелисты толщиной 38.1 мм. В результате общая толщина брони составила 101.6 мм. Остальные части корпуса остались без изменений.
Танк получил новую башню из литой брони толщиной 152.4 мм спереди, с боков и сзади. Для усиления бронезащищенности отказались от пистолетной бойницы. Маска орудия, по сути, представляла из себя стандартную маску М62 с наваренным спереди дополнительным бронелистом, что в сумме дало 177.8 мм. брони. Толщина маски возросла настолько, что не позволяла полностью открываться люкам водителя и помощника-водителя, поэтому нижние крайние углы, навариваемого бронелиста имели меньшую толщину.
Первоначально танк М4А3Е2 планировалось вооружить новой 76-мм. танковой пушкой, однако от нее отказались в пользу 75-мм. пушки. Причиной отказа послужило то, что 76-мм. пушка М1 имела лишь одно преимущество перед 75-мм. М3 — лучшую бронепробиваемость. В остальном 76-мм. уступала 75-мм. пушке. У 76-мм. фугасного снаряда было почти в два раза меньше взрывчатки — 0.39 кг. против 0.66 кг. у 75-мм. пушки, к тому же баллистика 75-мм. пушки тоже была лучше. В общем, старая 75-мм. пушка М3 являлась более универсальной, поэтому в итоге решили оставить ее. В башне устанавливался лафет Т110, являющийся модифицированной версией стандартного лафета М62. Поскольку отличия между лафетами были минимальны, то при необходимости можно было легко перевооружить танк М4А3Е2 на более мощную пушку.
Вспомогательное вооружение танка осталось, как у М4А3, включая 2-дюймовую дымовую мортирку слева впереди на крыше башни. От габаритных огней и сирены отказались. В остальном комплектация М4А3Е2 оставалась одинаковой с танком Шерман М4А3.
Возросшее давление на грунт компенсировали шпорами , которые добавлялись к внешнему краю гусениц и увеличивали общую площадь опорной поверхности. Удельное давление М4А3Е2 с расширенными гусеницами Т48 составило 14.2 фунтов на квадратный дюйм, что было даже ниже, чем у более легкого танка М4А3 — 14.3 фунтов на квадратный дюйм.
Передаточное соотношение в бортовых редукторах увеличили с 2.84:1 до 3.36:1, уменьшив скорость машины до 22 миль в час. В остальном силовая передача осталась, как у танка М4А3.
22 сентября 1944 года в войска поступило 128 танков. 5 ноября 1944 года еще 180 этих машин. И наконец, 3 декабря поступили последние машины из предусмотренных к отправке 250 танков.
М4А3Е2 быстро снискали себе большую популярность на передовой, поскольку были единственной американской машиной способной выдержать прямое попадание немецкого 88-мм. снаряда. Впрочем, если средние танки М4А3Е2 выдерживали обстрел большинства немецких тяжелых танков, то сами им достойно ответить огнем не могли. Требовалось более мощное орудие. Стоит отметить, что первое появление американской 76-мм. пушки М1 на фронте оказалось полностью провальным. Заявленные показатели по бронепробиваемости она явно не достигла, вызвав шок и гнев у рядовых танкистов и командования. Чтобы быстро решить эту проблему , американцы ускорили работы над подкалиберным снарядом, которым занимались еще с 1943 года.
В феврале 1945 года на заседании, где предварительно обсуждался вопрос перевооружения остальных танков М4 Шерман на 76-мм. пушку, представители 3-й Танковой Армии Паттона решили немедленно переворужить свои М4А3Е2 на 76-мм. пушки.
Перевооружение проходило в полевых условиях силами штатных рембатов. Особых трудностей при этом не возникло, поскольку башни изначально проектировались под установку более мощных орудий. Кроме 75-мм. пушки заменили пулемет .50 cal на обычный пулемет .30 cal.
С появлением в войсках новых танков Т26Е3, позднее стандартизированных как М26 Першинг, танки Джамбо лишились своей значимости . Благодаря неплохой броне и достаточно мощной 90-мм. пушке новые Першинги быстро приняли у Джамбо функции штурмового танка. Тем не менее Джамбо успели сыграть свою роль и успешно справились в возлагавшейся на них задачей.