Автоматика М3 работала за счет свободного хода затвора. Канал ствола при выстреле запирался подпружиненным затвором. Ударно-спусковой механизм позволял вести стрельбу только в автоматическом режиме. В конструкции М3 преобладало количество штампованных деталей, что позволило в короткие сроки развернуть их массовое производство. Уже к 1944 году производство ПП М3 достигло 8000 единиц в неделю. Помимо штамповки новый пистолет-пулемет отличали: герметизация затворной коробки — экстракционное окно закрывалось откидной крышкой, а затвор взводился качающимся рычагом; массивный затвор, обеспечивавший достаточную устойчивость при стрельбе; выдвижной приклад, который при желании легко превращался в шомпол, а также возможность быстрой переделки под 9-мм патроны разных классов.

После боевого крещения ПП М3 выявились некоторые недостатки, которые конструкторы попытались ликвидировать в следующей модификации — М3А1. Усовершенствованная модель отличалась тем, что затвор отводился назад указательным пальцем правой руки, вставляемым в отверстие в затворе через увеличенное окно выбрасывателя. Кроме того, в задней части приклада была сделана скоба, которая облегчала снаряжение магазинов. На более поздних выпусках М3А1 появился режим ведения одиночного огня, а также пламегаситель конической формы.

Пистолет-пулемет М3 состоял на вооружении американской армии вплоть до окончания Корейской войны 1950-1953 гг. Иран, закупавший для своих военных М3, снял его с вооружения только в 1975 году. ПП М3 производился также в Китае и Латинской Америке.

К пистолету-пулемету сразу же приклеилось прозвище «Grease Gun», что переводится как «сальное (жирное) оружие». Этому, видимо, способствовала находящаяся в рукоятке масленка с винтовой крышкой, которая вероятно подтекала. По другой версии «Grease Gun» переводится как «шприц для смазки», что неудивительно — внешний вид пистолета-пулемета М3 дает все основания и для такого прозвища.