M-1的整體構型與巴頓系列戰車截然不同，車身低矮得多，至砲塔頂的高度僅2.4m。不同於以往美製戰車圓而龐大的鑄造砲塔，M-1的砲塔本體為鋼板焊接製造，構型方正緊湊，裝甲厚度從50mm到125mm不等，正面與側面都有傾斜角度來增加防護能力，故避彈能力大為增加；此外，擁有先進的查布漢複合裝甲。M-1的人員編制為典型的四名乘員，包括車長、駕駛、砲手與裝填手。
從M-4以來，美國戰車的設計哲學就是盡量在戰車三要素──火力、機動力、防護力間取得平衡；但是礙於科技限制，老一代的美製戰車都無法有效兼顧以上原則，或者變成各項性能都不突出。M-1則由於科技的飛躍進步，不僅同時兼顧上述三個方面，而且在每個方面的表現都遠遠超出上一代的主力戰車。動力方面，M-1並非使用一般戰車慣用的柴油機，而是一具萊康明的AGT-1500燃氣渦輪(在測試階段時，XM-1也曾評估德立台大陸廠的AVCR-1790可變壓縮比柴油機，最大功率同樣為1500馬力)，能使用多種燃油，最大出力達1500匹馬力，使得重達54.5ton的M-1擁有27.5的超高推力重量比，不僅擁有72公里的時速，加速度與越野機動力也是上一代主力戰車望塵莫及的，甚至連法國AMX-30等銳意追求機動性能、寧可犧牲裝甲的戰車都自嘆弗如。燃氣渦輪的推力重量比較大(柴油機則得將一部份推力分給冷卻系統)，加速度、肅靜性都是柴油機望塵莫及的，啟動也比柴油機快且容易(在寒冷氣候中尤為明顯)，但是耗油量與熱訊號大於柴油機；此外，戰車用燃氣渦輪是較新的技術，構造也比柴油機複雜，換而言之可靠度與可維修性將成問題。因此，早期型M-1最令人詬病的，就是燃氣渦輪的過於耗油以及可靠度問題。依照美國陸軍的慣例，M-1車上攜有發動機的七成組件，並能由乘員自行換修。與AGT-1500燃氣渦輪匹配的是艾力森X-1100-3B自動變速箱，有4個前進檔與2個後退檔。M-1的駕駛員以一個T型桿來駕駛戰車，油門也設於桿上；由於採用自動變速以及液壓輔助動力轉向，大幅減輕了M-1駕駛員的工作負荷，較能集中注意力於戰鬥、增進操作效率與減低疲勞。M-1採用傳統的扭力桿懸吊系統，履帶為雙鞘式的T-156，承載輪則有七對。第一、第二與第七對承載輪使用經過強化的扭力桿，並且以旋轉式減震器補強。
防護能力方面，M-1除了更加緊緻、被彈面積縮小之外，最重要的革新是在車頭以及砲塔正面等最易受攻擊的部位加裝了英國查布漢小組在1970年代全新開發的複合裝甲，此裝甲就被稱為查布漢複合裝甲。查布漢裝甲雖然這不是全世界第一種戰車用複合裝甲(最早擁有複合裝甲的戰車是蘇聯T-64)，但由於性能非常優異，防護效能數倍於傳統鋼質裝甲，遂成為全球最負盛名的複合裝甲。除了M-1之外，英國挑戰者與德國豹二等幾種當代西方最優秀主力戰車也配備查布漢或與之相似的複合裝甲。查布漢複合裝甲的技術細節至今仍是機密，不過據信它的構造大致上是由兩塊高強度鋼板內夾陶瓷層而成的三明治結構，其中的陶瓷層是最神秘與最關鍵的部分，這可不是一般的陶瓷，而是材料科技下的精心產物(據信是耐高溫、高硬度的氧化鋁、氧化鎬等)，可有效吸收穿甲彈與動能彈的衝擊，此外不同材料之間的交接處也會對穿甲彈射流造成干擾。第一代的查布漢複合裝甲號稱防護能力為同厚度的傳統鋼甲的三倍，而此後這種裝甲還持續地進行改良提升。在穿甲彈藥威力與日遽增的時代，如果仍死守著傳統鋼甲、僅以增加厚度來因應的話勢必行不通，因為戰車的裝甲不可能無限制地增厚；在這種狀況下，就只能以提升裝甲效能來著手，而複合裝甲正式最好的選擇之一。但是查布漢複合裝甲也不是沒有缺點，雖然防護力一流，但是體積重量均大，不能製成戰車的結構，只能加裝在戰車最容易受擊的部位；而且除了主力戰車之外，其他裝甲車輛根本無力負荷此種沈重、龐大而昂貴的裝甲。M-1沒有被複合裝甲保護到的部位都以高級鋼甲構成，可降低造價與減輕重量。除了新銳的裝甲外，M-1的基本設計中還有許多優異的防護設計來保護成員的安全，例如砲塔尾端的主砲彈藥艙頂部有三塊洩爆板，萬一彈藥被引爆時能將爆炸威力誘導向上，而不是波及車內；此外，彈艙與人員艙的隔門也格外堅固，足以承受大量彈藥爆炸時的威力。M-1戰車的兩側設有側裙，一方面保護懸吊系統，此外也能局部抑制行駛時揚起的沙塵，以提升隱密性。核生化防護方面，M-1採用較傳統的各人式，使用時每個成員要戴上面具，並接上統一的慮毒通風機。M-1的駕駛艙兩側為燃料箱與砲彈箱，都具有裝甲隔艙的保護。
武裝方面，M-1仍配備一門與M-60A3同系列的M-68A1 105mm 51倍徑旋膛砲砲，車上儲存55發105mm砲彈，其中44發儲存於砲塔尾的主彈艙中，另11枚則存放於駕駛艙旁的裝甲彈艙中。相較其他戰車，M-1主砲彈藥中存放於砲塔內備射的比例較大，故能持續作戰較久而不需調轉砲塔將車身彈艙的彈藥輸入砲塔內。鑑於同時期西方與蘇聯戰車都採用口徑在120mm以上的主砲(德國新研發的豹2、英國的酋長與挑戰者-1為120mm，而蘇聯從T-64起就採用125mm戰車砲)，因此M-1的砲塔在設計之初就能容納120mm的戰車砲。除了主砲之外，M-1尚有一挺M-2 12.7mm車長用機槍(備彈900發)以及兩挺M-240 7.62mm輕機槍(其中一挺為同軸機槍，另一挺則為裝填手機槍，總共備彈11400發)，車身兩側各設有一具M250 66mm六管煙霧彈發射器(備彈24發)。值得一提的是，M-1的車長機槍槍架為電動式，俯仰範圍為-10度至+65度，可360度水平迴旋，車長能在車內遙控機槍的操作而不必探頭出車外。除了煙霧發射器外，M-1還有一套利用引擎操作的發煙系統，乃是將燃油噴入引擎排氣口以製造大量白煙。
由休斯公司(Hughes)負責整合的先進射控/觀測系統也是M-1引以為傲之處，由釹-釔石榴石雷射測距儀(日後則換裝由德州儀器(Texas Instruments)製造、能在煙霧中有效運作而且比較不傷害眼睛的二氧化碳雷射測距儀)、安裝於穩定儀上的日/夜紅外線熱影像儀(設於砲手觀測器內，砲手觀測儀位於砲塔頂前方右側)以及數位式射控電腦組成。雷射測距儀較傳統光學測距儀有操作簡便、作業迅速與精確度提高的優點，而由休斯製造的熱影像儀的探測距離達12km以上，使M-1擁有極佳的夜戰能力，操作時也能與雷射測距儀相互校正。射控電腦能先輸透過感測器取得射程、前置角度、砲身傾斜以及橫向風力等資料，並輸入彈種、發射藥溫度、大器壓力、溫度和目視修正值，再計算發射時的參數，並控制火砲與砲塔進行接戰；此外，射控電腦還具備自動修正功能。由於主砲與感測器都配備穩定系統，使得M-1具備行進間射擊的能力，第一發命中率遠超過M-60A1的水準，射控系統的自動化成度與作業速度也很出色。不過早期型M-1並未配備任何車長全週界瞄準儀，表示車長得與砲手共用瞄準儀而無法獨立進行追蹤瞄準，在多目標接戰方面有所缺憾。不過M-1的車長塔頂配備六具潛望鏡，使車長仍具有360度的觀測能力，但不能追描。M-1的駕駛席設有三具潛望鏡，中間的一具可加裝AN/VVS-2星光夜視鏡。
M-1的第一種改良型──M-1IP於1984年推出，改良要項為防護能力，砲盾與若干部位進行強化，懸吊承載系統也加以改良，此外加裝輔助動力系統，可在主發動機停機時提供車上系統運作所需的電力，例如驅動砲塔以及射控、射擊等。M-1的生產從1980年持續至1985年，共生產了2374輛，接著生產線便改為生產改良後的M-1A1。