Серийное производство установки начато в 1943 г. Она была создана в результате модернизации самоходной установки М10А1 на шасси танка М4А3. Модернизация заключалась в первую очередь в установке 90-мм пушки М3 в литой открытой сверху башне, имеющей круговое вращение.

Более мощная, чем у установок М10А1 и М18, 90-мм пушка с длиной ствола 50 калибров имела скорострельность 5-6 выстрелов в минуту, начальная скорость ее бронебойного снаряда составляла 810 м/с, а подкалиберного — 1250 м/с. Такие характеристики орудия позволяли самоходной установке успешно бороться почти со всеми танками противника. Установленные в башне прицелы позволяли вести стрельбу, как прямой наводкой, так и с закрытых позиций. Для защиты от нападения с воздуха установка вооружалась 12,7-мм зенитным пулеметом.

Размещение вооружения в открытой сверху вращающейся башне было характерно и для других американских самоходных установок. Считалось, что таким образом улучшается обзорность, снимается проблема борьбы с загазованностью боевого отделения и снижается вес самоходной установки. Эти доводы послужили причиной снятия броневой крыши и с советской установки СУ-76.

За время войны было выпущено около 1300 самоходных установок М36, которые использовались в основном в отдельных танкоистребительных батальонах и в других истребительно-противотанковых подразделениях.