Trong biên chế của Hoa Kỳ, dự kiến ​​khẩu M3 sẽ được cấp cho các trung đoàn bộ binh bọc thép. Nó cũng nhanh chóng được đưa vào hoạt động cùng Cụm xe tăng lâm thời khi Quân đội Nhật Bản bắt đầu cuộc xâm lược Philippines . Lúc đầu, có rất nhiều lời phàn nàn do một số khó khăn về cơ khí. Những điều này đã được Cục Phòng chống bom mìn khắc phục sau khi nhận được báo cáo thực địa từ Philippines. Những chiếc M3 được sử dụng đầu tiên trong vai trò dự kiến ​​của nó là trong Chiến dịch Torch . Mỗi sư đoàn thiết giáp có 433 khẩu M2 hoặc M3, 200 chiếc thuộc các trung đoàn thiết giáp và 233 chiếc thuộc trung đoàn bộ binh thiết giáp.[11]

Các xe bọc thép M3 ban đầu không được ưa chuộng và được quân đội Mỹ đặt tên là "Hộp trái tim màu tím" (một ám chỉ nghiệt ngã về trang trí của Quân đội Hoa Kỳ cho các vết thương chiến đấu). Các khiếu nại chủ yếu tập trung vào việc thiếu hoàn toàn bảo vệ phía trên khỏi đạn pháo nổ của Không quân và áo giáp không đủ chống lại hỏa lực của súng máy. Omar Bradley đã trích dẫn trong báo cáo của mình về những điều nửa vời rằng nó là "một sự phù hợp có thẩm quyền và đáng tin cậy. Tên xấu của nó là do quân đội của chúng tôi thiếu kinh nghiệm, những người đã cố gắng sử dụng nó cho quá nhiều việc".[11] Một vấn đề lớn khác với M3 là bộ phận không tải phía sau cố định của nó, thường bị hỏng trên địa hình gồ ghề. Các chỉ huy ở Bắc Phi đã mua các bộ phận để chế tạo máy bay không tải phía sau có lò xo có thể xử lý các địa hình gồ ghề, sau đó Cục Vũ khí đã phê duyệt như một bản sửa lỗi chính thức.[12][13] Năm 1943, chiếc M3 phục vụ tại Sicily và Ý và nhận được những báo cáo tích cực về hoạt động của nó. Nó hoạt động trong Chiến dịch Overlord và phục vụ ở châu Âu trong thời gian còn lại của chiến tranh.[14]

Tổng sản lượng của M3 và các biến thể của nó lên tới gần 54.000 xe.[15] Để cung cấp cho các quốc gia Đồng minh, International Harvester đã sản xuất vài nghìn chiếc rất giống chiếc xe bán tải M5 cho Lend-Lease.[16]