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M1艾布蘭主力戰車 發展史
MBT-70的設計採用許多新理念及新技術，為抵禦反坦克導彈常用的成形彈藥攻擊，MBT-70採用間隙裝甲，使用可大幅提升越野性能的液壓懸吊系統，同時為改善傳統坦克駕駛員因為單獨坐於車體內，不能與炮塔內的車長及炮手直接溝通的缺點，MBT-70採用了將駕駛員由車體移到炮塔內的破天荒設計，透過特殊機械設計令駕駛員可抵消炮塔旋轉保持面向前方。MBT-70的火炮及引擎則有美國和西德不同版本，美國採用可發射一般炮彈並兼具發射MGM-51橡樹棍反坦克導彈功能的XM150E5 152毫米口徑短炮身線膛炮，西德計劃採用120毫米口徑滑膛炮，而炮塔的後方裝有一支遙控操作的20毫米口徑機炮。美國版的動力系統計劃採用加速快的燃氣渦輪機，而不是西德版使用的柴油引擎，兩國都計劃在MBT-70使用新穎的液壓傳動系統，令改變速度及轉向都有比傳統齒輪傳動有更平順。雙方曾製造多個車體及炮塔進行驗證，而首輛供正式測試的原型車於1968年完成及展開測試。雖然MBT-70使用的技術在當時是相當先進，但許多新開發的技術並不成熟，而且美德兩國對MBT-70的規格存在不少歧見，開發金額大幅上漲至原訂的五倍，西德因此於1969年退出計劃，並以自行開發名為豹二型的新坦克取代，美國國防部雖然曾繼續單獨維持MBT-70計劃，但考慮到技術不成熟的MBT-70仍要投入難以估計的開發資金，於是在1970年決定將計劃取消。國防部之後一度考慮修改MBT-70的原設計，將原本西德負責設計的組件換掉，以XM803為名開發MBT-70的低成本版本，但美國國會在1971年審查國防部的新坦克計劃，對XM803計劃的績效提出質疑，該計劃亦因此而被取消。
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雖然MBT-70以取消告終，但執行該計劃期間開發的新技術和新組件，仍為美德兩國研發新一代坦克帶來技術儲備。美國陸軍於1972年3月為取代M60坦克重新制定技術指標。美國國防部於1973年4月提出名為XM815的新一代坦克開發案，並為研發這款新坦克展開招標，而得標的廠商將可獲得3,312輛新坦克的訂單。克萊斯勒汽車防衛部門與通用汽車分別提交自己的設計方案，國防部於同年6月向這兩家廠商批出三年期的坦克開發合約及研製原型車的經費，克萊斯勒汽車獲分配6千8百萬美元，而通用汽車則取得8千7百萬美元，兩家廠商需於指定時間內按技術指標，各製造一輛原型車進行評測。兩家車廠於1976年2月將各自的原型車送交美國陸軍在馬里蘭州的阿伯丁試驗場展開測試。
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雖然兩輛原型車均安裝M68A1 105毫米口徑炮，但兩者在外觀輪廓上有不少差異。通用汽車在炮塔的前方採用大傾角的設計，炮塔正面有較佳的避彈外形，在車體兩側的六個路輪直徑較大，動力來自一台新型的可變壓縮比柴油機。克萊斯勒汽車設計的炮塔體積較大，正面呈箭頭形，在車體兩側有七個路輪，但直徑較小，引擎採用較前衛的燃氣渦輪機。美國陸軍於1976年7月表示兩者都達到基本要求，但較傾向採用通用汽車的設計方案，原因是克萊斯勒汽車採用的燃氣渦輪機耗油量較大及操作成本較高，對這款引擎的可靠性亦有所疑慮，同時通用汽車的單價也比克萊斯勒汽車的要低。不過，國防部認為新坦克需要在將來安裝120毫米口徑滑膛炮，因此要求兩家廠商為這項修改提交改造計劃和相關資料。1976年11月，國防部經比較後決定由克萊斯勒汽車得標，這項計劃的編號亦更改為XM1。國防部選取克萊斯勒汽車的方案，其中一個原因是將來改用120毫米滑膛炮時，克萊斯勒汽車對原設計的改造範圍較小，重量和改造的時程都較易控制，可避免出現超支。另外，國防部也較屬意選用燃氣渦輪引擎，而通用汽車所採用的AVCR-1360可變壓縮比柴油機並非沒有技術問題和風險，克萊斯勒汽車的設計較容易換裝其他引擎如柴油機，通用汽車的設計如要換成燃氣渦輪引擎則須要較多改動，價格也因此變得沒有優勢。此外，國防部選取設計方案時並非單從技術和風險考慮，也要顧及美國國防產業的整體發展和效益。
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由於西德亦有意向美軍推銷其新開發的豹二型坦克，其主承包商克勞斯-瑪菲曾於1976年8月將一輛豹二型的原型車運送到美國的阿伯丁試驗場，與XM815坦克開發案中的兩輛XM1原型車一同接受評測。美國陸軍測試後認為兩車型的火力及機動力相近，但防護力方面則以XM1較佳，所以國防部於同年12月決定繼續開發XM1作為美軍新一代坦克。克萊斯勒汽車在1977年至1978年間陸續製造了11輛編號為PV-1至PV-11的先導車輛（Pilot Vehicle ）供美軍作深入測試。
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美德兩國在1960年代後期合作研發MBT-70坦克雖然以破局告終，之後雙方各自發展自己的新一代主力坦克，但兩國仍保持技術交流，並改為次系統及零部件層面的合作。西德豹二型坦克的射控系統便是與美國休斯公司合作開發，因此其系統設計及操作方式都與M1坦克甚為相似，豹二型所配備的熱成像夜視儀也是由美國德州儀器開發並授權蔡司公司在西德境內生產，而美國考慮為M1坦克的改良型換裝新炮提升火力時，最後選用了西德萊茵金屬Rh-120滑膛炮。美國亦曾經提供M1坦克的動力系統，即萊康明AGT1500及艾利森DDA X-1100-3B液壓自動變速箱供西德試用，但西德方面認為在豹二型不合用。
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XM1於1978年設計定型，外觀跟1976年的首輛原型車有不少修改，炮塔正面改為傾斜的多邊形設計，車體正面的輪廓也有所修改。國防部將這款新型坦克的型號定為M1，為紀念在二次大戰有顯赫戰功的克雷頓·艾布蘭上將，美軍決定將M1坦克以其名字命名，同年XM1首度對外公開。美國國防部於1979年5月批准製造110輛小批量生產型的M1坦克供作戰部隊試用，這批初始量產車將會根據部隊的意見及在小批量產時發現的問題進行小修改，務求優化設計及生產工藝，所以這批M1的細部組件會有不一致，待量大批量產型定案後，便全數修改為大量生產的版本。同年位於俄亥俄州的利馬坦克工廠（Lima Army Tank Plant）展開M1坦克的量產。1979年10月國防部批准在1980年財政年度生產352輛量產型M1戰車。首批M1坦克於1980年進入美國陸軍服役。
美國陸軍在1981年2月提出對M1戰車的需求多達7,058輛，當中包括計劃中的改良型。通用動力於1982年2月向克萊斯勒汽車收購負責開發及生產M1坦克的防衛裝備部門，因此M1系列的後續開發都由通用動力負責，而通用動力亦於1982年3月成立通用動力系統（通用动力陆地系统）專責承擔M1坦克的後續發展工作，而在密歇根州的底特律兵工廠（Detroit Arsenal Tank Plant）也於同年參與生產M1坦克，通用動力系統亦於2003年收購通用汽車屬下的通用汽車防衛（GM Defense），亦即是曾經製造另一輛原型車角逐XM1坦克開發案的廠商。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
伊拉克於1990年8月佔領科威特後，美國宣布啟動名為「沙漠之盾」的軍事部署行動，阻止伊拉克進一步入侵其他鄰國，以美軍為首組成的聯軍在沙特阿拉伯展開部署，為準備戰，美軍開始運送包括M1坦克在內的重型裝備到沙特阿拉伯與伊拉克及科威特接壤的邊境，總共有1,848輛M1/M1A1被部署到沙烏地阿拉伯及土耳其。美軍部署於沙特阿拉伯的主力裝甲部隊是原駐防於西德的第一裝甲師和第三裝甲師，因為M1坦克的重量超過55噸，需要運送的車輛數量又多，所以先循海路運送到沙特阿拉伯在波斯灣的港口，抵達的M1經過整備後便自行開赴前線。M1的海運在伊軍侵入科威特後不久即開始，持續數月。美軍在1991年1月展開名為「沙漠風暴」的軍事行動將伊拉克軍驅逐出科威特，最終部署于沙烏地阿拉伯的M1/M1A1被投入戰場。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
由於伊拉克軍當時裝備超過5千輛戰車，伊軍又具備多年的實戰經驗，而且這是M1/M1A1首次投入实战，所以美軍做了充分的準備。美軍在戰前進行了平均3個月的連續實車訓練；同時由中情局通過秘密途徑蒐集伊拉克軍的武器裝備狀況及技術資料，在開戰前再次確認伊軍最新式的T-72主力坦克仍在使用3VBM7型（含3BM17鋼芯）的125毫米口徑尾翼穩定脫殼穿甲彈，並取得其性能及技術參數。由蘇聯開發的3VBM7型尾翼穩定脫殼穿甲彈於1972年面世，這是一款配合2A46坦克炮使用的反戰車彈藥，為蘇軍自用的3BM15型尾翼穩定脫殼穿甲彈的出口型，其以美國的M60巴頓坦克及西德的豹一型坦克為打擊目標，蘇聯早於1980年代初淘汰這款穿甲彈，並換裝3BM32及3BM42等新式彈藥，不過這些新式穿甲彈當時只供蘇軍自用，仍未有對外出口。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
雖然美軍在戰前已獲知伊拉克軍的T-72戰車仍在使用技術已落後的3VBM7型尾翼穩定脫殼穿甲彈，但因為M1戰車尚未經歷實戰驗證，美軍裝甲部隊亦未有面對蘇聯125毫米口徑滑膛炮的實戰經驗，所以美軍對作戰的準備十分謹慎，除了為操作M1A1的部隊配發採用貧鈾彈芯的M829A1翼穩脫殼穿甲彈，又提供貧鈾裝甲套件，將部分M1A1的複合裝甲換裝為有貧鈾夾層的貧鈾裝甲，成為強化裝甲防護力的M1A1HA，可以更有效抵禦尾翼穩定脫殼穿甲彈的攻擊。貧鈾裝甲套件主要安裝在與敵方部隊交戰時最易被直接擊中的部位，包括炮塔的正面和炮塔前部的兩側，以及車體正面的上方，加強保護內有三名成員的戰鬥室及在車體正前方的駕駛員。因為加裝貧鈾裝甲套件後重量增加，所以裝備貧鈾裝甲的M1A1HA都換用加大橡膠塊面積的T158型履帶。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
M1坦克不但在火炮及彈藥具有優勢，在射控系統及夜戰配備更是超越伊拉克的坦克最少一個甚至兩個世代，美軍的M1裝備有鐳射測距儀及先進的彈道電腦，在行進間射擊都有高命中率，伊拉克軍很多坦克仍在使用舊式的光學分度鏡進行測距，射控設備簡陋，瞄準費時又不準確，即使採取定點射擊的命中率都不高。M1坦克的射控系統整合有熱成像夜視儀，無需依靠外來的光源，可在全黑的環境下接戰，相比之下，伊拉克軍的大部分坦克仍在使用主動式紅外線夜視儀，依靠在炮塔上與火炮聯動的紅外線燈提供光源來搜索及瞄準目標，伊軍戰車在配備有熱成像儀的美軍戰車前開啟紅外線燈，等同向美軍告知自己的位置，所以伊軍在夜戰中蒙受慘重損失。因美軍掌握制空權占據戰場主動，伊拉克軍的軍事調動大受限制，採取守勢的伊拉克陸軍主要在有防空火力保護的要地，把戰車充當防線的固定炮台使用，伊軍為了加強偽裝效果，更將坦克的車體埋入沙堆之下及使用沙包加強保護，只突出炮塔用來開火發動伏擊，伊軍認為這樣可以使得坦克較難被美軍發現及擊中，但在諾福克戰役顯示，由於美軍的M1坦克配備整合熱影像夜視儀的瞄準器，只要伊軍坦克發動引擎驅動炮塔，就會因為引擎產生的熱力和廢氣而被美軍的熱像儀發現，伊軍企圖在夜間進行伏擊的坦克，尚未發現迫近的美軍戰車，就率先被美軍的M1戰車擊毀。雖然伊軍將部分坦克半埋入沙堆中，以為這樣可抵擋美軍戰車的攻擊，但美軍M1A1的120毫米口徑穿甲彈仍能穿過沙堆和沙包，再貫穿伊軍坦克的前裝甲，伊軍佈置的戰車陣地未能阻擋美軍戰車群穿插防線。由於美軍的M1A1在各方面的性能，都領先伊軍所配備的T-72、T-62和T-55，聯軍又掌握制空權，可以派出大批攻擊機和直升機炸射伊軍裝甲部隊，所以美軍在波斯灣戰爭取得壓倒性的戰果。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
在整個海灣戰争中，美軍總共有23輛M1/M1A1損毀。由於當時的M1坦克未有敵我識別裝置，所以在天候惡劣的沙漠及在夜間使用夜視儀作戰時，曾經發生誤擊友軍的事件，受損的9輛中有7輛是由友軍的火力所致，所以敵我識別裝置在戰後成為M1的標準裝備。有兩輛屬于第24機械化步兵師197旅的M1A1在1月24日在戰鬥中陷入沙漠的泥沙中無法動彈，因拖救不易而遭美軍自行破壞，其餘受創的M1A1仍可拖救並在修復後繼續服役。在戰爭期間沒有M1坦克的組員因作戰而死亡，包括被敵方擊中或友軍誤擊，即使車輛被擊毀，但車上人員也都生還，只有極少數人員傷勢較重。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
M1除取得輝煌戰績之外，在戰爭期間亦表現出高妥善率，就連先前備受抨擊的燃氣渦輪引擎在戰爭中的表現亦相當可靠，顯示美軍已經克服了在沙漠中操作燃氣渦輪引擎的不利因素，在100小時的戰中，第7軍團與第18空降軍團的M1A1妥善率高達90%，屬於第七軍團的第三裝甲師共有300多輛M1A1，在一晚間推進達200公里，但沒有發生任何抛錨故障；僅被多國部隊司令官諾曼·施瓦茨科普夫将軍指責進展緩慢，試圖切斷科威特城以北通向伊拉克公路的M1因燃料車往返運油未能跟上一度停駛，後緊急調用運輸機空運送油。歸功于美國有效而完善的龐大後勤體系。由於燃氣渦輪引擎需要保持引擎燃燒室的壓力，在怠速時仍需維持渦輪高速運轉，因此功率調節範圍較柴油引擎小。由於引擎轉子軸的溫度變化會使渦輪葉片間距出現改變，冷機緊急啓動時不均勻的升溫會引起葉片摩擦磨損葉片。因此在海灣戰争中M1及M1A1被要求保持引擎運轉，維持熱機狀態避免機械故障，造成較大的燃料消耗，M1雖然可攜帶1,900公升燃料，但每推進8小時便消耗約1,100公升燃料，所以需由一支專屬的油罐車補給車隊，在其後方的安全距離尾隨確保可以適時補給。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
另外，雖然貧鈾裝甲可能存在輻射問題，但當時未有被重視，有指車組成員每執行3天作戰任務，受到的輻射劑量約等於1次X光檢查，不過相對貧鈾穿甲彈造成的輻射污染已屬微不足道。貧鈾穿甲彈或貧鈾裝甲被擊毀後會局部氣化，在當地或會造成輻射塵埃污染。
伊拉克戰爭期間的2003年10月29日，一輛M1A2遇上由500公斤炸藥再加上榴彈製成的爆炸裝置，被這個埋在地下的大型炸彈的爆炸力掀掉炮塔，造成乘員兩死一傷，成為開戰後第一起涉及乘員死亡的事故，而在1991年的波斯灣戰爭唯一的乘員死亡原因是一輛M1A1墜入底格裏斯河。此後的戰事中，雖能看到多張M1被擊毀的慘狀照片流傳，但大多數是被遊擊隊的RPG擊穿側面或被埋設的重型IED炸斷履帶失去行動能力，或故障無法拖回，由美軍自行開火銷毀。由于將彈藥統一放於炮塔尾隔艙，隔艙上方有兩個由裝甲防護的大型開口，所有被反坦克彈藥擊中的M1即便彈藥殉爆也只掀翻彈藥隔艙裝甲頂蓋，而不會掀飛炮塔。據2003年6月20日《簡氏周刊》，美軍遇到一輛M1被擊中炮塔彈藥艙引發爆炸的事例，是排爆門挽救了乘員的生命。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
據海灣戰争的損失經驗，幾乎全部命中側面的紀錄都是在進攻伊軍陣地時發生，而大多數擊中的都是車體，且M1的車體和炮塔相對T-72都大一號，可見在進攻時遇到開火的距離相對較近而此時車體相當暴露，敵彈很易擊中車體。有一輛M1被單兵攜帶的RPG7擊穿車體中後部，引發油箱失火無法滅火只得棄車，然後乘員在車裏撒了油和機槍彈，将炮彈艙打開扔了幾顆燃燒手榴彈銷毀坦克，然後人員步行撤離。後上級認爲乘員撤離前未來得及銷毀炮塔内的諸多電子設備，爲免被敵方俘獲，由美軍另一輛M1A1朝該車發射一枚120毫米貧鈾穿甲彈，從右側擊穿M1炮塔裝甲，但僅見一個小洞，外觀依舊完整；又先後動用A10攻擊機空射兩枚小牛導彈；但首枚未能命中只将車體左前方的炸出一個大坑；另一枚從炮塔正面擊穿炮塔右前裝甲，裝藥在擊穿炮塔後，随即在車底沖擊出一個大坑，并使懸挂系統垮塌，部分負重輪變形外翻，由此确定該車所有設備被徹底銷毀。事後美軍在現場勘測，檢查此車被RPG7、120毫米貧鈾彈和小牛導彈擊穿的三處，爲此開發了TUSK升級套件，在側裙外側加裝主動裝甲模塊。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
在伊拉克戰爭中，美軍有數輛M1A1曾於巴格達南面與伊拉克軍的7輛T-72在50米距離上對戰，結果美軍在無損失下殲滅所有伊軍坦克。但是後來在伊拉克各地與殘餘的薩達姆部隊及阿爾蓋達等恐怖組織發生的巷戰，美軍的損失則較重，到2005年3月，共有80輛M1系列坦克失去戰鬥力。
2008年起，伊拉克斥資20億美元向美國購買M1A1、M113等裝甲車輛及所需的維護服務，裝備伊拉克安全部隊ISF。其中6億美元直接用於購買總計152輛美軍庫存的M1A1，但沒有貧鈾裝甲夾層。2010年至2011年交付140輛，2013年和2015年又分别補充6輛。2011年伊拉克政府的安全部隊第九裝甲師成軍，下屬第34（70輛M1A1），35（70輛M1A1），36、37（125輛T-72和輔助裝甲車輛）等四個重裝甲旅，另有其它輕裝甲旅、自行火炮支援旅等單位。2014年美國批准再向伊拉克出售包含175輛M1A1，總值26億美元的裝甲設備以及維護費用，可再裝備5個重裝甲營，但伊拉克未採納。
M1艾布蘭主力戰車 參戰經歷
2014年6月起的伊拉克亂局中，伊拉克政府的安全部隊第九裝甲師（裝備M1A1戰車）於7月10日的戰鬥中，由於伊拉克政府對伊斯蘭國的突襲嚴重缺乏準備，對戰爭動員又反應緩慢，伊拉克政府軍在戰爭爆發初期處於挨打狀態，整個連隊遭伊斯蘭國遊擊隊重創，損失至少2輛M1A1和伴隨的6輛M113甲車，伊斯蘭國遊擊隊使用土製地雷（重型IED）和火箭助推榴彈（RPG）並在城鎮採用伏擊戰法，對缺乏準備及訓練不足的伊拉克政府軍造成沉重打擊，可見裝備所發揮的戰力與運用的戰術及人員質素有高度關係。隨著實戰經驗的累積，伊拉克政府軍在戰場上的表現也日漸改善。2016年4月，伊軍在奪回希特鎮的戰鬥僅靠著一輛M1A1便撕開伊斯蘭國遊擊隊的防線、摧毀汽車炸彈，幫助伊軍奪回希特鎮的城市控制權。美軍顧問甚至為其取了一個名為「野獸」（The Beast）的綽號。另有9輛原屬伊拉克政府軍的M1A1曾被伊朗支持的什葉派民兵繳獲，但伊軍已於2017年10月反攻基爾庫克時奪回。
至2018年為止，伊拉克安全部隊因戰損和遺棄共損失60餘輛M1A1，剩餘的M1A1也因維護困難而處於閑置狀態。雖然伊拉克除購買坦克外也有向美國維修商支付檢修及技術支援服務的費用，但戰争期間承包商不願冒險派員到戰場檢修，伊軍又未有完善M1A1的維護體系，僅能做簡單的檢修，對於射控系統及引擎的檢修束手無策。由於伊軍在兩伊戰爭時期已大量操作包括T-72在內的俄制坦克，並且在1980年代已為俄系戰車建立完善的檢修體系，所以伊拉克安全部隊在2017年向俄羅斯訂購了73輛加強防護的T-90S，全面換裝第九裝甲師旗下的第35裝甲旅。第35裝甲旅剩餘的M1A1移交同屬第九裝甲師的第34裝甲旅。截至2018年，伊拉克陸軍第九裝甲師麾下第34重裝甲旅“沙漠雄獅”操作合共約80輛M1A1，以增強巴格達首都防衛圈及主要城市的防禦能力。
烏克蘭陸軍自2023年獲美國援助31輛M1A1戰車以來，其作戰身影已多次在前線現蹤，並開始出現戰損；根據《美聯社》（AP）2024年4月報導，烏軍當時已有5輛戰車遭到擊毀、不得不後撤接受維修。根據烏克蘭陸軍第47機械化旅在2024年8月釋出的實戰畫面可見，烏軍的M1A1艾布蘭戰車目前皆已加裝反無人機籠和爆炸反應裝甲，強化車身防禦力與車組員的生存性。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
自二次大戰結束後推出的M46巴頓坦克起，到韓戰時期的M47巴頓坦克及M48巴頓坦克，以至於1960年的M60巴頓坦克，作為當時美軍主力的巴頓坦克，雖然嘗試平衡各方面的性能，但每個版本都只是作局部修改，各方面性能都不突出，外觀高大笨重但火力平平，機動力不如同期的蘇聯T-62、西德豹一型及法國AMX30，火力及防護力也比不上英國酋長式，美國於1960年代開發的MBT-70嘗試應用新理念及各種新技術尋求突破，例如將駕駛員移入炮塔內的設計，但其理念及技術上的不成熟，加上研發費用不斷上漲導致計劃告吹。M1的開發計劃吸取先前MBT-70的經驗，恢復採用傳統三人炮塔及駕駛員在車體前部的佈局，但全車是重新設計及採用最新的技術。M1的構型一反以往巴頓系列戰車的高大輪廓，採用低矮的構型，炮塔以多個傾斜的平面形成楔型，外觀具有時代感，完全沒有巴頓戰車的影子。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
M1的車長位於炮塔右方，炮手席在車長前方的炮塔內，裝填手位於炮塔左方，而駕駛員則坐在車體的前方。車長擁有一個設有六具潛望鏡的車長槍塔，而在炮塔左方的裝填手艙蓋亦有一具觀察潛望鏡。駕駛員位於車頭的中央，為了降低車體的整體高度及車頭有較佳的避彈角度，駕駛員的座椅採用半臥式設計，駕駛員艙蓋有三具潛望鏡，中央的潛望鏡可加裝星光夜視儀。
配備105毫米52倍徑M68A1線膛炮的M1坦克於1979年起量產，於1980年在美國陸軍服役，M1的生產線於1984年起生產加厚炮塔正面裝甲的IPM1，1985年配備120毫米口徑M256A1滑膛炮的M1A1獲美軍正式採用後，美軍將原有IPM1的訂單改為M1A1，因此配備105毫米火炮的M1於同年量產結束，由改良型的M1A1取代。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
雖然M1在開發時已計劃裝用120毫米口徑炮，而蘇聯在1970年代後期開始在東歐大量部署T-72及T-80坦克，對仍然以M60A1坦克為標準配備的美軍駐德部隊構成重大威脅。不過美軍當時並不打算直接安裝西德萊茵金屬的44倍徑120毫米口徑滑膛炮，而是希望進一步自行改良及在美國本土製造，但是在蘇聯新型坦克與日俱增下的威脅下，於1960年代初僅被視為過渡性裝備的M60巴頓在服役十多年後已越來越難獨撐大局，因此美軍極期待M1坦克能盡快服役，由於美軍不能等待120毫米滑膛炮的改良工作完成後才開始部署M1，所以M1基本型及IPM1都仍是使用上一代M60巴頓坦克，源自英國L7線膛炮的105毫米52倍徑M68A1線膛炮，但車內預留有充裕的空間供升級使用120毫米口徑炮。M68A1的炮身裝有隔熱套管及設有排煙器，並在炮口處設有測量炮管彎曲的校正裝置提升射擊精確度。配備105毫米口徑線膛炮的M1坦克備彈共55發，雖然105毫米口徑線膛炮發射穿甲彈的炮口初速和動能不及最新的120毫米口徑滑膛炮，對付蘇聯已加掛反應裝甲的T-72及T-80坦克時嫌有不足，但優點是技術成熟及可用的彈種較多。M1坦克在剛服役時以M735翼穩脫殼穿甲彈作為主要反坦克彈藥，於1980年啟用的M774採用貧鈾製造的彈芯，成為美軍第一款供坦克使用的貧鈾彈芯翼穩脫殼穿甲彈，同樣是貧鈾彈芯的M833於1983年獲美軍正式採用，這款105毫米穿甲彈可在2000米處擊穿傾斜60度的420毫米均質鋼板。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
M1的射控系統由休斯公司主導開發，位於炮塔右上方的炮手主瞄準器設有獨立的穩定系統，火炮具有自我穩定能力，可作行進間射擊。主瞄準器配有德州儀器研發的熱成像夜視儀，令M1坦克無需依賴外來光源，在全黑的環境下作戰。射控系統由彈道計算機、鐳射測距儀、炮管測量器及環境探測器等裝置組成。鐳射測距儀可迅速計算目標的距離，在炮塔後方的環境探測器會收集環境溫度、風向及大氣壓力等數據，炮手只需將目標保持在顯示屏的中心線，射控系統的彈道電腦便會不斷收集目標距離的數據，算出目標的運動速度，並加入風向、風速、氣溫、大氣壓力、主砲耳軸傾斜度及炮管彎曲度等數據，作為射擊的修正信息，又根據所選用的彈種，計算預定的彈著點，同時不斷調節火炮的俯仰角，及計算開火時炮塔的旋轉角，一旦炮手按下開火按鈕，射控系統就會發送指令對火炮的俯仰角及炮塔的旋轉角度作最後修正及控制火炮開火。這套射控系統能夠令火炮穩定地跟蹤及瞄準目標，即使M1坦克在行駛期間都可以攻擊移動中的目標，射擊命中率更是數一數二。M1的射控系統具有車長越權開火的功能，當車長發現更具威脅性的目標出現時，可以超越炮手的權限越權瞄準目標開火，加快對高威脅性目標的反應速度。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
在M1坦克的炮盾右方裝有一支7.62毫米口徑的M240通用機槍。在炮塔頂部的右方設有一個配有六具潛望鏡及可電動旋轉的車長槍塔，上方裝有一支可在車內手搖操控俯仰角的12.7毫米口徑的M2重機槍，這個車長槍塔可讓車長無需伸出車外便可操作機槍。裝填手艙蓋的左前方裝有一支7.62毫米口徑的M240通用機槍，但需要伸出車外操作。M1坦克備有900發12.7毫米子彈，10,400發7.62毫米子彈。在炮塔兩側各有一組六聯裝66毫米口徑的M250煙霧彈發射器，可在受威脅時發射煙霧彈干擾敵方進行觀瞄，降低被敵火擊中的機率。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
美軍在1973年提出XM815計劃時已要求這款新坦克需要有新型裝甲增強防護力，據指參與提交新坦克設計方案的萊斯勒車廠防衛部門曾於1973年7月前往英國喬巴姆鎮，參考由英國國防部下屬車輛工程局新開發的「喬巴姆裝甲」，但沒有資料顯示M1坦克是直接採用喬巴姆裝甲，其裝甲應是克萊斯勒車廠防衛部門在美國陸軍的彈道研究實驗室（BRL）指導下開發。M1採用的裝甲是一款以陶瓷為夾層的複合裝甲，對高爆破甲彈及動能穿甲彈的防護表現均優於傳統鋼制均質裝甲及間隙裝甲。複合裝甲主要安裝在最易被擊中的位置，包括車體的正面，炮塔的正面和側面的前半部。過往的坦克炮塔為達到理想的傾斜避彈構型，因此多採用較容易造成曲面輪廓的鋼鐵鑄造工法生產。由於複合裝甲是由多種物料製造的夾層組成，如採用曲面構型不但加工難度較大，亦不利於複合裝甲的安裝及維護。蘇聯設計的坦克自二次大戰的T-34起一直強調傾斜避彈構型，戰後的T-64、T-72及T-80等戰車亦繼續保持傾斜及低矮的避彈構型，複合裝甲採用一體成型的嵌合鑄造。後期改良型號在鑄造時預留可更換複合裝甲之位置，但在安裝複合裝甲時勢必面對曲面加工的困難。西德豹二型的炮塔完全由垂直平面所組成，雖然可令複合裝甲的加工和安裝較為簡易，卻失去透過傾斜構型提高防護力的優勢。M1的炮塔採用由多個平面組成的傾斜構型，既可保持一定的傾斜避彈構型，又易於安裝複合裝甲。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
M1的整體高度較上一代的M60巴頓坦克低矮，可利用較低矮的正面輪廓降低被發現和被擊中的機率。由於複合裝甲對高爆破甲彈（HEAT）的防護有優異的表現，而對抗尾翼穩定脫殼穿甲彈（APFSDS）的效果也比鑄造裝甲及間隙裝甲為佳，所以採用複合裝甲的M1坦克，在防護力方面明顯較使用鑄造裝甲的M60巴頓坦克有大幅提升。M1基本型採用以氧化鋁及陶瓷作為夾層的複合裝甲，對尾翼穩定脫殼穿甲彈（APFSDS）的等效防護達到350毫米，對高爆破甲彈（HEAT）的等效防護力達700毫米，能在正常交戰距離抵禦T-62坦克的115毫米滑膛炮發射的脫殼穿甲彈攻擊。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
蘇聯在1960年代率先把自動裝彈機作為砲塔戰車的標準配備，T-64主力戰車成為第一種裝有自動裝彈機及在部隊列裝的有砲塔戰車，在1970年代開發的T-72及T-80均把自動裝彈機作為標準配備，可是蘇聯的戰車把炮塔吊籃置於裝彈機的上方，卻缺乏防爆分隔，一旦車輛被擊中及發生彈藥殉爆，爆炸的壓力便會把載有人員的炮塔拋離車體，引致人員死傷慘重。M1與同期西方國家設計主力戰車如西德的豹二型一樣維持人工裝彈，未有採用自動裝彈機。M1的構造將人員存活率列為首要考慮，採用隔艙設計將人員活動的戰鬥室與存放彈藥的彈艙分隔，大部分炮彈放在炮塔後部的彈艙內，所有炮彈均有獨立的容器，在戰鬥室和彈艙之間設有防爆門，防爆門平時在關閉狀態，當需要從彈艙取用炮彈時，人員使用膝部壓向防爆門的開關制，防爆門才會開啟。在炮塔後部的彈艙具有特別構造，彈艙的四周及底部結構堅固，在彈艙的頂部則蓋上可由艙內炸開的洩壓板，彈艙內的彈藥一旦被引爆，便會先炸開在彈艙頂部的洩壓板，爆炸產生的大部分能量先經由彈艙的上方釋放，配合戰鬥室和彈艙之間的防爆門，可以大幅減低當彈艙爆炸時對戰鬥室的損害程度，從而顯著提升在彈藥殉爆時的人員存活率。M1配備海龍滅火系統，感測器一旦檢測到彈艙的溫度驟升，便立刻釋放滅火劑壓制燃燒，配合獨立的彈藥容器，避免彈藥發生連鎖反應的爆炸，減少因彈藥被引爆而造成的嚴重損害。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
自M1A1HA試驗車後，美軍自用的M1A1/A2都配備了貧鈾裝甲。貧鈾裝甲的製造技術被美軍列為最高機密，從沒有發表相關的技術訊息，但從波斯灣戰爭的戰績中可見，其防護力遠超普通複合裝甲。
M1備有核生化防護系統，初期型的M1使用中央過濾系統，人員各自佩戴供氧面罩呼吸經過濾的空氣。M1備有空調系統，即使在炎熱的沙漠，還是面對冰天雪地的寒冷氣候，都可為人員提供舒適的操作環境，而且車廂內的空間較為充裕，使得M1在不同天候下都可維持人員的戰鬥效率。
M1坦克的動力系統與同時期的坦克相比，其中一大特色是使用燃氣渦輪引擎作為動力來源，這是繼蘇聯於1976年服役的T-80坦克後，另一款採用燃氣渦輪機作為主動力源的坦克。萊康明AGT1500燃氣渦輪引擎位於車體後部，引擎的進氣口在車體後部的上方，吸入的空氣由過濾器過濾後才流入渦輪機，渦輪機的排氣先由冷卻器降溫後再從車體尾部排出。戰車用燃氣渦輪機是一種渦輪軸發動機，構造與當代大部分戰車使用的柴油引擎完全不同，戰車用燃氣渦輪機在運作原理和構造上與在直升機普及應用的渦輪軸發動機卻是如出一轍，在維護及檢修方面與直升機引擎更接近。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
AGT1500燃氣渦輪引擎可輸出1500匹馬力，可使用多種燃料，相較於當代坦克常用的柴油引擎，燃氣渦輪機的加速性較佳，起動反應快，即使在低溫下亦容易啟動，適合持續高速奔馳。因為燃氣渦輪引擎的主要機械動作是渦輪軸的旋轉，不會有柴油引擎利用氣缸內爆炸推動活塞往復運動而產生的震動，所以燃氣渦輪機震動小，也較寧靜。燃氣渦輪機的構造比柴油發動機簡單，檢修的複雜度較低，在同時代的戰車用柴油發動機，如要產生1500匹馬力，便要有10個或以上的氣缸，還要配備渦輪增壓器，構造複雜，零組件的種類也較多。在同時期能夠輸出相似功率的柴油引擎，如西德豹二型使用的MB873型12氣缸渦輪增壓柴油引擎，都要採用液冷式設計，在運行期間必須有足夠的冷卻液防止發動機過熱。由於水冷式設計的發動機需要配置冷卻用的水箱及水冷管道，也使得構造更為複雜。因為發動機的液冷系統本身也需要動力驅動，所以引擎輸出的動力會有一部分被液冷系統消耗掉。M1所採用的AGT1500燃氣渦輪引擎利用吸入的空氣冷卻，不但可以減省驅動引擎冷卻系統所造成的動力損耗，也不用配置引擎液冷裝置及液冷管道，這也是零組件的類型比液冷式柴油引擎少及結構較簡單的原因之一。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
不過燃氣渦輪機在普及應用上需要克服不少難題，燃氣渦輪機本身的體積比同出力的柴油引擎較輕及較小，但因爲渦輪高速旋轉，渦輪機吸入的空氣如混雜有沙礫等異物，渦輪的葉片就容易被磨損，故此燃氣渦輪引擎對於進氣的品質要求較高，渦輪的葉片也要有更強的耐磨性，而且排氣量大及排氣溫度高，所以過濾器及冷卻器的體積都較同出力的活塞引擎為大，因此整套動力系統仍是很佔空間，進氣過濾器也需要經常清理，避免引擎發生故障。燃氣渦輪引擎的新造價格一般都較同級出力的活塞引擎高，相比起常用的柴油引擎有大量生產商可供應組件，燃氣渦輪引擎卻只有很少廠家具備研發和製造能力，所以燃氣渦輪引擎的造價較傳統柴油引擎昂貴。因為渦輪引擎的構造與常見於車輛的活塞引擎有較大分別，所以燃氣渦輪引擎的維護人員需要接受專門訓練，不能直接套用一般車用發動機的方式，在訓練及檢修所需的能量反而接近陸航直升機的渦軸引擎。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
燃氣渦輪引擎在應用上最大的缺點是耗油量大，低速運轉時的燃油效率較低。雖然燃氣渦輪引擎在持續高速運轉時效率高，而且加速反應快，可以在短時間內加速至全速運轉，但燃氣渦輪機在低輸出下仍要維持壓縮機的轉速，避免燃燒室因空氣流量不足而熄火，即使調低引擎輸出也不能大幅減少燃料消耗量，所以燃氣渦輪引擎的燃料消耗量大於柴油引擎。M1的油箱容量達到1,900公升，比西德豹二型的1,100公升多800公升，但最大行駛距離比豹二型的550公里短，僅有500公里，在持續低速行車時兩者的差距將會更為顯著。美軍裝甲部隊在1991年進攻科威特城將伊拉克軍驅逐出科威特的4天行動中，需要每4至6小時補充一次燃料，對部隊的後勤補給能力有較高的要求。
M1艾布蘭主力戰車 基本能力
雖然這款新引擎在M1坦克仍在研發時，美軍已預期有耗油量大、價格昂貴及可靠性仍有待改善的缺點，但當時北約部隊與華約部隊在歐洲大陸的前線處於對峙，在歐陸可能爆發大規模坦克戰的背景下，美軍認為裝甲部隊必須具備快速移動的能力，燃氣渦輪機具有起動快及加速反應快等優點，即使在寒冬的低溫下亦容易起動，能夠滿足調動迅速及高機動性的要求，因此美軍決定採用。由於美軍對新型坦克有急切需求，所以M1並未有完成全部耐久性測試便於1980年裝備部隊，但就令美軍在裝備M1初期便受到動力系統可靠性不足的困擾，其中一個主要問題是AGT1500引擎的渦輪葉片強度不足，容易因吸入的空氣存有如砂礫等異物而出現嚴重磨蝕，導致引擎經常需要拆出更換受損的渦輪葉片，美軍前線單位對M1坦克在實戰時的效能曾經也有疑慮，但M1坦克作為美軍當時最重要的新型裝備，在持續投入資源進行技術改進及建立完善的維護體制後，M1於1980年代中期已通過包括持續沙漠行駛在內的耐久性測試，確認M1的動力系統可在惡劣環境下持續穩定地運作。
引擎配用由艾里遜開發的X-1100-3B液壓傳動系統，有四個前進檔及兩個倒後檔。液壓傳動系統比傳統純機械齒輪運作的傳動系統在變速及轉向方面都較為平滑，還可在轉向時提供無段變速，使履帶車輛在彎曲路段更易以不同半徑進行轉向，駕駛員使用一個倒T字形的操縱桿操作坦克，令駕駛M1坦克的感受有如開一般汽車。M1的車體每側有七個路輪，採用較小直徑的路輪可降低車身高度，誘導輪在前方，驅動輪在後方，並裝有兩對頂支輪。M1基本型使用T156型履帶，履帶的表面裝有橡膠塊，除可提供較佳的附著力外，行駛時亦較為寧靜。M1使用技術成熟的扭力桿懸吊系統，維護較為簡單，車體的兩側裝有側裙裝甲保護。
M1基本型的戰鬥重量54公噸，最高時速可達72公里，越野時速為48公里，由靜止加速至時速32公里只需7秒。M1的AGT1500引擎可使用汽油、柴油及煤油作為燃料，可適應不同的部署環境轉換燃料類型，例如在1980及1990年代於西歐部署的美國陸軍裝甲部隊，為配合北約地面部隊的主流而使用柴油作為燃料，但在2003年的伊拉克戰爭，因為美國陸軍大量使用直升機參戰，所以M1也使用飛機常用的煤油作為燃料，減低後勤負擔。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1：第一生産型。於1979年在俄亥俄州的利馬坦克工廠（Lima Army Tank Plant）投產，第一批共110輛量型屬於低速初始生産（LRIP），為進行量產型的設計優化，這批初始量產型的每輛車都有少許修改，因為具有實驗性質，所以這批量產車仍被稱為XM1，到優化定型後，全部初始量產型都統一修改為M1量產型的標準。1985年後，M1型轉由收購克萊斯勒防衛部門的通用動力系統負責生產（3,273輛在美國製造）。美国陆军装备的2,374辆基础型M1已于1996年9月全部退役。
IPM1（性能提高）：於1984年投產，應用部分正在發展的M1A1技術，包含升級和重新配置等較厚的正面裝甲和新的炮塔，新炮塔被稱爲「長」炮塔來代替舊的「短」炮塔，裝甲厚度約650毫米，水平厚度880毫米（894輛服役于美國）。目前已经退役。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A1：於1985年至1992年間生產。升級使用120毫米口徑滑膛炮，改裝為全車加壓式核生化防護系統及改良外部置物箱等（美國陸軍裝備4,976輛，美國海軍陸戰隊配備755輛，221輛售予埃及，59輛M1A1 SA出售到澳大利亞，包括由舊車升級到新規格）。
M1A1HA（Heavy Armor，重裝甲型）：添加第一代衰變鈾裝甲組件。少數坦克升級第二代衰變鈾裝甲組件，非官方編號為M1A1HA+。
M1A1HC（Heavy Common，重裝甲通用型）：增加了新的第二代衰變鈾裝甲組件（HA2），數位化發動機控制系統和其他小升級，陸軍和海軍陸戰隊也在此次統一規格。
M1A1D（Digital，數字化）：爲M1A1HC數位電腦升級，跟上M1A2 SEP，生産的數量只有2個營。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A1 AIMv1（Abrams Integrated Management 艾布蘭綜合管理系統）：升級軟體和增加前視紅外線（FLIR）改進的目標定位傳感器，一具坦克步兵電話，通訊設備，包括FBCB2和藍軍跟蹤，提升乘員對戰場態勢的感知，並且為車長的12.7毫米口徑機槍加裝熱成像儀。美軍車輛的升級合約由通用動力地面系統獲得。
M1A1 AIMv2/M1A1 SA（Situational Awareness，形勢感知）：升級軟體和第三代衰變鈾裝甲組件（HA3）。
M1A1FEP（火力增強包）：爲美國海軍陸戰隊的坦克升級到M1A2 SEPv2 。
M1A1KVT（斯諾維亞變型坦克）：模仿俄制坦克作外觀修改及加裝訓練設備的M1A1，作為國家訓練中心的假想敵用車。
M1A1M：為伊拉克軍提供的版本，沒有衰變鈾裝甲。
M1A1 SA（特殊裝甲）：爲摩洛哥皇家陸軍訂制。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A2：於1992年投產（美軍的新造車共77輛，另有600輛是從狀況較好的M1升級而成。其餘新造車包括售予沙特阿拉伯的315輛，售予科威特的218輛）。配備車長獨立熱像儀，快速連續瞄準兩個目标，而不需要經過每一個瞄準程序，預設配備第二代衰變鈾裝甲。
M1A2 SEP：「系統提升包」（System Enhancement Package），第三代衰變鈾裝甲組件升級石墨塗層（HA3）。240輛重新制造，500輛舊車升級，升級的車輛包括來自早期的M1和IPM1，以及400輛M1A1HA。
M1A2 SEPv2：「系統提升包二型」（System Enhancement Package Version 2）。改裝這批戰車所使用的電腦與美國陸軍未來戰鬥系統（FCS, Future Combat System）基本相同。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A2 SEPv3（M1A2C）：升级主要体现在防护和动力/电力系统两方面。最明显的新特征是戰利品主動防禦系統和車體正面與砲塔兩側的额外装甲。其通过将HA3装甲升级为下一代进化装甲（NEA），增强车体和炮塔装甲，换装CREW电子战系统和采取各类防爆措施（IED），提高了生存能力。
M1A2T：供應中華民國的客制化版本，T代表臺灣。該車型以M1A2 SEPv3為基礎發展，在複合裝甲的貧鈾夾層由對外軍售規格的裝甲取代，車頂配有CROWS-LP低姿態遙控武器站，未有加裝主動防禦系統。
M1A2K：供應科威特的客制化版本，將取代科威特陸軍在1990年代起使用的M1A2戰車。
M1A2 SEPv4（M1A2D）：相较于M1A2 SEPv3主要改进为使用第三代改进型前视红外系统、雷声改进型炮长主瞄准镜和车长主瞄准镜、AN/VVR-4激光告警接收器等。配备全新120毫米XM1147「先进多用途炮弹」，以取代现役120毫米炮弹。2023年9月6日，美国陆军发布声明，将取消M1A2 SEPv4坦克的研发项目，转而研发M1E3坦克。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1E3：第三代改良型。項目包括換裝新型55倍徑主炮，加裝自動裝彈機，更換同軸機槍為12.7毫米口徑，更新燃氣渦輪發動機及引擎數位控制系統，新增混合動力系統，換裝液壓懸吊系統，使用新型承載輪和橡膠履帶，以新型裝甲強化防護力又降低車重，強化電磁脈衝防護，更新電子設備，減少電磁及熱訊號的匿蹤處理及電子線路更新為光纖網絡，由於衰變鈾彈芯性質，提升砲彈初速並不會大幅增加穿甲深度，且55倍徑戰車砲遠較44倍徑長且重，因此美軍比起換裝火炮，美軍較致力於砲彈的改進，M1E3目前仍在開發階段。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
雖然M1坦克的裝甲防護較前代使用鑄造炮塔的M60A1坦克大幅提升，但對比蘇聯在同期開始部署的新型坦克，美軍評估後認為M1基本型的裝甲防護並不足以應付威脅，考慮到蘇聯的T-64、T-72及T-80都配備125毫米口徑滑膛炮，又大量使用反應裝甲強化防護力，蘇聯裝甲部隊還有數量優勢，所以美軍於1984年推出改進型IPM1，IP是（Improved Performance）的簡稱，亦即改進效能，而當時正開發中的M1A1，也有部分技術率先應用於IPM1。IPM1增強炮塔正面裝甲的防護力，炮塔正面裝甲比M1基本型加厚80毫米，也配合這項修改更換了炮盾，因此IPM1的炮塔外觀較M1基本型略長，所以IPM1又稱為長炮塔M1，相對而言M1基本型的炮塔便被稱為短炮塔，而往後的M1A1及M1A2都採用長炮塔構型。IPM1炮塔的後部儲物箱之外，另外加裝一個與炮塔同寬的大型儲物架，不但可增加儲物空間，也可使組員更易在炮塔後部的儲物箱取物，並可為炮塔後部提供額外保護。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
由於車重增加，但動力輸出不變，所以最高路速下降至時速67公里。M1基本型的側裙裝甲採用斜切輪廓，雖然對車體後部及驅動輪有較大範圍的覆蓋，但使用經驗發現，如果經常在泥濘下行駛，驅動輪很容易積聚大量泥巴，增加履帶脫落的機會；有見及此，IPM1將最後一塊裝甲裙板修改為圓弧形的較大缺口，驅動輪雖然會因此暴露出更多，但可以避免積泥產生的問題；而之前已生產出的M1，就對最後一塊側裙裝甲板進行切割改造，縮減裙板的覆蓋範圍。
在1980年服役的M1坦克雖然配有先進的射控系統，擁有優異的射擊命中率，但其105毫米口徑的M68A1線膛炮在火力上被認為不足以應付不斷推出改良型的蘇聯坦克，如蘇聯在1970年代末期推出的T-72A及T-80B便加厚炮塔前裝甲，蘇聯亦致力於開發反應裝甲加強防護力，如1985年出現的T-80BV便加裝大量反應裝甲，而最新出現的T-80U不但有新設計的炮塔，更採用新型反應裝甲，對成形破甲彈及動能穿甲彈的防護力都有明顯增強。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
由於裝用105毫米口徑線膛炮的M1基本型在火力上已落後於蘇聯及西歐剛服役或開發中的新一代坦克，所以美軍在M1基本型投入量產後隨即提出開發改良版的M1，並要求裝上120毫米口徑炮提升火力。首輛裝有120毫米口徑滑膛炮的M1於1984年製造完成，並以M1E1為編號展開測試，測試項目除了調整火控系統外，亦測試引擎輸出馬力不變，但車輛負重增加下對機動性的影響。由於120毫米炮開火時產生的後坐力遠比原先的105毫米炮巨大，因此懸吊系統能否有效承受120毫米炮開火時產生的後坐力，同樣是重要的檢測項目。M1E1於1985年通過測試後獲美軍正式採用，型號定為M1A1，M1的生產線於同年以M1A1取代原先生產的IPM1。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A1配備一門44倍徑120毫米口徑的M256A1滑膛炮，取代M1基本型使用的M68A1 52倍徑105毫米口徑線膛炮，這款火炮是衍生自西德萊茵金屬（Rheinmetall）的44倍徑120毫米Rh-120滑膛炮，該炮本身是西德豹二型坦克的標準配備，美國取得授權生產後，由位於紐約州的沃特夫利特兵工廠加以改良，成為美軍制式的M256A1滑膛炮。M256A1滑膛炮的基本設計雖然來自西德萊茵金屬的Rh-120滑膛炮，但對炮架及垂直式炮閂作出改進，並降低全炮的重量及減小需佔用的空間，反後坐裝置也有所修改，配有液壓駐退機和同心式復進機。M256A1滑膛炮使用電力激發開火，由於120毫米口徑的彈藥直徑較大，所以備彈由M1早期型的55發減少至41發。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
美國引進萊茵金屬Rh-120滑膛炮時亦取得生產配套彈藥的授權，但美軍沒有直接採用西德設計的穿甲彈，而是由陸軍彈道研究實驗室開發更具威力的貧鈾彈芯穿甲彈。最初測試的是XM827翼穩脫殼穿甲彈，XM827基本上是將西德DM13翼穩脫殼穿甲彈的鎢合金彈芯改為貧鈾製造的彈芯，利用貧鈾的高密度及穿甲時的自銳特性，使彈芯可穿透更厚的裝甲。雖然XM827的穿甲深度及準確度都達到最初設定的需求，但美軍決定開發重新設計的XM829，不但增加彈芯的長徑比，也改進發射裝藥，使穿甲效能大幅超越西德的原裝彈藥，成為美軍於1985年裝備的M829翼穩脫殼穿甲彈，此型穿甲彈可於2000公尺擊穿540毫米的均質裝甲，是M1A1在服役初期最主要的反坦克彈藥，而後美軍又於1980年代末期換裝經改良的M829A1，美軍的M1A1在1991年的海灣戰爭便是使用此型穿甲彈擊毀多輛伊拉克軍的T-72坦克。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
由於彈藥重量增加，所以美軍曾經考慮使用自動裝彈機代替裝填手裝彈，英國Meggitt曾提交自動裝彈機的設計方案，可在維持炮塔的整體設計下，在尾艙收納34發由自動裝彈機裝填的120毫米炮彈。不過安裝自動裝彈機後，車上的人員編組便會由四人減少至三人，如進行彈藥和油料補給，及在野外為車輛進行維護工作時，每名成員便須要分擔更多的工作量，在戰時如有人員因受傷而出現缺員將會大幅影響作戰效率，自動裝彈機如發生故障又難於以人力裝彈，而同樣安裝120毫米口徑炮的西德豹二坦克也是採用四人編制，所以美軍決定在M1A1維持四名組員的設計。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
除改用120毫米口徑炮提升火力外，也改進了射控系統，包括改用新款環境感測器，亦改進了車長及炮手的顯示器。M1A1的複合裝甲也有所改良，對抗穿甲彈攻擊的防護力增加至400毫米以上。M1A1量產型在炮塔頂部的左前方，設有一個有裝甲密封及以螺絲鎖緊的圓形備用開口，供日後安裝當時仍在開發中的車長獨立熱像觀測儀（CITV），這個預備開口的設置可令將來在炮塔加裝觀測設備時無需在炮塔開洞，使車輛的改良及升級更為容易。M1A1採用車廂加壓式核生化防護系統，使車內人員艙室的空氣壓力高於外界，令外面受污染的空氣不能流入人員艙室，人員可以不佩戴供氧面罩即可呼吸經過濾後的空氣，可維持核生化環境下操作的舒適性。
M1A1的重量增加至57噸，引擎的輸出功率沒有改變，路速降至時速67公里，行車距離亦縮減至約為463公里，但傳動系統及懸吊系統有所改良，越野時速仍保持48公里。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
考慮到T-72及T-80都配備有125毫米口徑的2A46滑膛炮，而蘇聯除了提高新式鎢合金穿甲彈彈芯的長徑比外，亦正在開發以貧鈾作為彈芯材料的尾翼穩定脫殼穿甲彈，美軍評估後認為M1的裝甲防護力不足以應付蘇聯新式坦克配合其新型彈藥的威脅，因此美軍在1980年代中期積極開發以貧鈾作為複合裝甲夾層的貧鈾裝甲，並於1986年起展開測試。貧鈾是核工業從鈾分離出鈾235後剩餘的物料，主要成分是鈾-238，其密度高于鎢，但需要經過複雜加工才可以用於製造裝甲，而貧鈾裝甲的生產及加工技術被美國列為機密。
在波斯灣戰爭前夕，美軍為部分參戰的M1A1坦克進行改裝，其複合裝甲以新開發的貧鈾及陶瓷物料作為夾層，而使用貧鈾複合裝甲的M1A1被稱為M1A1HA，HA是表示重裝甲（Heavy Armor）。由於貧鈾的密度較高，可提升裝甲對抗動能炮彈的防護力。「貧鈾裝甲升級套件」覆蓋炮塔正面和側面，以及車體的正面，配備有貧鈾裝甲的M1A1HA，整體防護力提升至第三代坦克的領先水平。由於改裝貧鈾裝甲後重量增加至58公噸，M1A1HA改用加大橡膠塊面積的T158型履帶，這款履帶後來成為M1系列的標配。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
雖然貧鈾彈藥的穿透力出色，而貧鈾裝甲可供極佳的防護力，但貧鈾被認為仍具有放射性。在1991年波斯灣戰爭後，部分參戰官兵罹患「海灣戰爭綜合症」（巴爾幹症候群），而貧鈾彈被懷疑是引起發病的物質，但美國政府認為兩者沒有關係。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A1剛服役不久，美軍為應付1990年代可能出現的蘇聯新一代坦克，於是在1986年開始測試更先進的M1A2，這是M1系列繼M1A1後另一個主要改良版本。M1A2配備有車長獨立熱成像觀測儀（Commander Independent Thermal Vision, CITV）及車輛互聯資訊系統（Inter-Vehicular Information System, IVIS），還有其他高科技電子設備。在以往的M1坦克，車長如在車內觀察環境及搜索目標，主要使用安裝在車長槍塔的潛望鏡，如在夜間或天候不佳時，便要與炮手共用配備熱成像儀的主瞄準器，如此當炮手瞄準目標時，車長便不能使用主瞄準器搜索目標，大大限制車長在夜間觀察環境和搜索目標的能力。為了加強車長搜索目標的能力，西德在1979年服役的豹二型便裝有一具供車長使用的全景觀測儀，這具可旋轉的觀測儀可將影像放大，增強車長識別遠距離目標的能力，但沒有夜視功能，只可於日間使用。之後，越來越多新型坦克為車長裝設專用的全景觀測儀，不過這類全景觀測儀在當時不是缺乏夜視功能，便是僅配備夜視效能受到較大限制的星光夜視儀。因為M1和M1A1坦克都沒有專供車長使用的全景觀測儀，所以美軍決定將這種裝置列入M1A2的重點項目。由於美國擁有獨步全球的熱成像科技，因此美軍要求為新開發的M1A2加裝一具整合熱成像夜視功能的車長獨立熱成像觀測儀，確保美軍的夜戰能力具有領先地位。M1A2與之前的M1坦克在外觀上最大的分別，便是在炮塔的左上方新增一具由德州儀器研發的車長獨立熱成像觀測儀，這具旋轉式觀測儀具備熱成像夜視功能，令車長不論日夜都無須與炮手共用主瞄準器搜索目標。當車長發現更具威脅的目標時，可立即通過按鈕使炮塔轉向新目標，並交由炮手瞄準及開火，這樣不但可大幅提升M1A2搜索目標的能力，應對突然出現的高威脅性目標亦有更快的反應速度。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
除了提升搜索目標的能力，在波斯灣戰爭中衛星定位系統展現出在陌生環境下作戰的重要性，M1A2將全球定位系統列為標準配備。使用第一代貧鈾裝甲的M1A1HA在海灣戰爭中表現出優秀的防護效能，M1A2配備經改良的新一代貧鈾裝甲進一步提升防護力。另一個改良是將輔助動力系統作為標準配備，輔助動力系統主要由充電器及蓄電池組成，可在不發動主引擎的情況下使用電池提供的電力維持坦克運作，不但可在冷車起動初期加快各系統的運作，不啟動引擎亦可降低車輛散發的熱輻射，可應用於在隱匿下對敵方開火伏擊。原本M1A1的輔助動力系統並非標準配備，只是在車尾後方追加一個盒狀裝置，其突出於車體後方的輔助動力系統不但容易受損，而且效能較低，M1A2則將輔助動力系統整合到車內及增強效能。M1A2的車長槍塔將潛望鏡由六具增至八具，雖然可提供更佳的觀測視野，但在車長槍塔上的M2重機槍取消了車內操作的功能，車長需要伸出車外才能夠操作機槍。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A2於1992年起在美國陸軍服役，原計劃將生產近三千輛，用以取代全數M60巴頓系列主力坦克，但由於美蘇冷戰在此時已經結束，西歐爆發大規模坦克戰的可能性降低，歐美各國對新型坦克的需求量亦因此下降。美軍在1990年代初決定縮減裝甲部隊的規模，M60主力坦克無須有新車替換便直接除役，而早期生產的M1及M1A1亦轉為庫存備用。為應付國防預算的縮減，美軍沒有大量購買全新製造的M1A2，改為在現役的M1或M1A1進行定期大修的時候，選取部分車輛提升為M1A2和M1A2 SEP的規格。由於使用封存車輛升級的費用比購買新車低廉，而且美軍有數千輛M1及M1A1的庫存，因此亦有部分外國買家選擇購買美軍封存的M1A1二手車，經翻新及升級後使用。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
為提升M1A2在複雜環境下的作戰能力，美軍因此於1999年開發「系統增強包」（System Enhanced Package，SEP），加裝大量電腦設備，包括加裝數位化戰場系統，這套系統達到FBCB2的規格，不但使各輛M1A2可分享戰場資訊，亦可將各輛M1A2所收集的資訊發送到指揮單位，指揮單位可通過系統更準確掌握戰場態勢，因應戰場形勢的變化適時調配各作戰及支援單位，增強協同作戰能力，從而提升作戰效率，包件還包括為新增的電腦設備加強冷卻的空調系統。
後續的SEPv2加裝CROWS II無人槍塔，人員無需伸出車外便可操作機槍，車體外掛的裝甲也有提升。另外還包括換裝新一代熱成像系統、車長獨立熱成像儀、真彩平面顯示儀、數位化地形圖、熱控制系統，以及最新的數位化指揮、控制和通訊裝備，是美軍21世紀軍力計劃陸軍數位戰場的核心，是美軍現役最先進的數位化坦克。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A2 SEPv3升级主要体现在换装新的装甲辅助动力单元（APU）、车载电子系统、改良装甲材质、引擎及传动机构升级，以及柯林斯航空28kW主发电机。重點在發電系統，以適應額外新增的電子設備，包括新式射控系統和戰車自主檢查系統，可以迅速得知車輛本身的問題。通过加裝效能更强、由裝甲包覆的马文陆地系统10kW輔助動力單元（APU），讓戰車在主發動機關閉時，仍能維持各項電子設備運作。APU作为装甲辅助动力单元，提升了发电能力以应对未来的设备需求。M1A2 SEPv3全面翻新了AGT-1500燃气轮机，并升级成X1100-3B1传动系统，以适应坦克重量的进一步提升。M1A2 SEPv3还改进了计算机系统、升级了各型战场管理系统，并通过软硬体改进升级新型火控系统，增加了弹药数据链（ADL）及其配套弹药的使用能力。M1A2 SEPv3能使用「先进多用途炮弹」（AMP）的升级弹药数据链和电子战装置，例如阻止遥控启爆装置的「反遥控自制爆炸物装置-电子战系统」（CREW Duke V3），同时也包括了安装以「第二代蓝军追踪系统」（BFT2）为主要架构的「联合战场指挥平台」（JBCP），相较于第一代追踪系统，第二代的数据更新速度更快且更精确，以强化M1A2 SEPv3具备快速作战和机械化作战的效能。車長所操控的遙控武器站（CWS）改良了射控系統，車組乘員可以利用CWS設定主砲砲彈的爆炸距離，砲手的瞄準裝置也換裝功能更佳的紅外線熱影像儀。M1A2 SEPv3首輛原型車於2015年展開測試，2016年獲美軍採納，首輛生產型於2017年10月移交給美國陸軍測試。
M1艾布蘭主力戰車 後續改良型
M1A2 SEPv4將配備全新傳感器、多用途彈藥及新型裝甲，包括全新的雷射測距機、車長/炮长操作介面、第三代前视红外传感器、彩色攝影機、整合式車載通信網路、全新滑環（以傳輸更多電力以及資料）、先進橫風感測器、彈藥資料鏈結、雷射警告接收器，以及全新的120毫米多用途炮彈。多用途炮弹有3种引爆模式：立即引爆、延迟引爆、空中引爆。炮手可以根据战场不同状态目标，通过编程选择不同的引爆方式。
美國眾院軍委會認為，M1A2 SEPv3和M1A2 SEPv4這種「錯綜複雜的命名方式，無法清楚簡單傳達重要能力升級」，並在審議2019財年預算時，呼籲美軍進行調整，美國陸軍也從善如流，確定了M1A2C與M1A2D的新名稱。但目前美军士兵的操作手册、美国国防部和国会预算办公室（CBO）的文件显示，这两型坦克有效的名称指定依然是M1A2 SEPv3和M1A2 SEPv4，而不是M1A2C和M1A2D。