Первоначально машина называлась «бронированная разведывательная / воздушно-десантная штурмовая». В период между 1966 и 1970 годами в американскую армию было поставлено 1700 ед. По назначению машина определялась как основное средство разведки танковых, пехотных и воздушно-десантных оперативных и боевых групп, в составе которых нет основных танков. В 1968-1969 годах машины М551 принимали участие в боевых действиях во Вьетнаме. Несмотря на большое количество новых технических решений, реализованных в их конструкции, достигаемый боевой результат оказался существенно ниже, чем предполагалось. Позже, в 1978 г. в войсках машина М551 стала заменяться основными танками М60А1. В настоящее время М551 состоят на вооружении только в армии США (в 82-й воздушно-десантной дивизии, в национальном учебном центре Форт Ирвин и т.д.). Небольшое количество танков М551 использовалось американской армией при вторжении в Панаму в 1989 г. Они были также среди первых машин, доставленных летом 1990 г. в Саудовскую Аравию после начала агрессии Ирака против Кувейта. В составе 3-го батальона 3 обркп танки М551 использовались в ходе операции «Буря в пустыне». Ожидается, что танки М551 будут сняты с вооружения в конце текущего десятилетия и заменены легкими танками ХМ8 корпорации FMC, выбранными американской армией по результатам международных сравнительных испытаний.

Машина выполнена по традиционной компоновочной схеме с размещением основного вооружения в трехместной башне, а моторно-трансмиссионной установки в корме корпуса. Водитель располагается посередине отделения управления, занимающего всю носовую часть корпуса. Крышка люка водителя в открытом положении сдвигается назад, при движении по походному он приподнимает сидение и ведет машину, высунувшись из люка. В крышке люка установлены три перископических прибора М47 с устройствами стеклоочистки. Центральный перископ может заменяться пассивным ночным прибором. Справа от пушки находятся рабочие места командира танка и наводчика (последний сидит впереди и ниже командира), а слева — заряжающего. Круговой обзор командиру обеспечивают 10 стеклоблоков, размещенных в командирской башенке. Перископический прибор М37, установленный в передней части крышки люка заряжающего, может поворачиваться на 360 градусов. Характерной особенностью танка, обусловившей компоновку боевого отделения, является использование комбинированного вооружения — орудия низкой баллистики большого калибра, через ствол которого может запускаться противотанковая ракета. Боеукладки рассчитаны на размещение как управляемых ракет, так и обычных боеприпасов с частично сгорающими гильзами. На корме башни имеется большая металлическая корзина для перевозки снаряжения. На бортах задней части башни закреплены коробки с патронами для пулемета — 9 коробок слева и 6 коробок справа. По периметру корпуса размещено складывающееся приспособление экранного типа для преодоления водных преград. На его приведение в рабочее положение (подъем и фиксацию для увеличения водоизмещающего объема) требуется около 5 мин. Стандартным оборудованием танка являются: обогреватель обитаемого отделения, вытяжной вентилятор в крыше башни, дизельная печь.

Основным вооружением танка является 152-мм орудие-пусковая установка М81, разработанная с целью совместить достоинства управляемых ракет (высокая точность стрельбы на большие дальности) и обычных артиллерийских снарядов (универсальность, меньшие затраты времени на поражение целей на малых и средних дальностях, относительная дешевизна). Такая комбинация, в отличие от используемых на основных танках пушек высокой баллистики с запуском через их ствол ПТУР, может быть выполнена в небольших размерах и массе, что позволяет использовать ее на легкой плавающей машине. Для стрельбы используются ракеты «Шиллела» (Shillelagh) MGM51A и обычные артиллерийские боеприпасы. Общий боекомплект орудия-ПУ 30 выстрелов.
Соотношение между ПТУР и обычными артвыстрелами жестко не нормировано. Обычно в танке размещается 8-10 ракет. Управляемая по ИК-лучу ракета была разработана в 1959 г., ее производство началось в 1964 г. Кроме танков «Шеридан» она использовалась на так называемых танках усиления М60А2, в сравнительно небольшом количестве (540 ед.) состоявших на вооружении. Ракета имеет длину длину 1,15 м, массу 26,76 кг, максимальную полетную скорость 689 м/с. Твердотопливный двигатель ракеты работает 1,18 с. Бронепробиваемость кумулятивной боевой части — 600 мм стальной брони по нормали. Считается, что ракету целесообразно применять для поражения танков противника на дальностях свыше 1500 м. Максимальная эффективная дальность стрельбы по движущимся целям 2500 м, по неподвижным — 3000 м. Стрельба ведется в полуавтоматическом режиме — задача наводчика состоит в удержании прицельной марки на цели во время полета ракеты от пуска до попадания. В боекомплект обычных артвыстрелов входят кумулятивно-фугасный трассирующий многоцелевой, дымовой (на основе белого фосфора), с готовыми поражающими элементами и учебный. Частично сгорающие гильзы изготовлены из нитроцеллюлозы. Гильза состоит из поддона и корпуса. Последний связан со снарядом с помощью эпоксидной смолы и алюминиевого запорного кольца. С орудием-ПУ спарен 7,62-мм пулемет М73 с боекомплектом 3080 патронов. Установка М81 стабилизирована в двух плоскостях наведения. Приводы наведения электрические с ручным дублированием. Прицельный огонь могут вести и наводчик, и командир танка. Углы наведения составляют по вертикали от -8 до +19,5 градусов, по горизонтали 360 градусов. Скорость переброса башни в режиме стабилизации 48 градусов/с. В передней части командирской башенки размещен 12,7-мм пулемет, из которого можно вести огонь по воздушным и наземным целям, поскольку углы его наведения в вертикальной плоскости составляют от -15 до +70 градусов. На части танков М551 устанавливались специальные броневые щитки для защиты командира при стрельбе по воздушным целям. Боекомплект пулемета 1000 патронов. Для поиска целей и стрельбы наводчик использует телескопический прицел Ml29 с 8-кратным увеличением и полем зрения 8 градусов, в ночное время ИК-прицел М44. У командира имелся портативный прибор ночного видения с 4-кратным увеличением. В 1989 — 1990 годах была проведена модернизация танков М551, в ходе которой наводчику был установлен тепловизионный прицел TTS основного танка М60АЗ, а ночной прицел командира представляет собой приставку к нему. Это потребовало серьезных доработок башни, включая изменение крыши, боеукладки, ручных приводов наведения башни, азимутального указателя и т.д. В систему управления огнем входит также баллистический вычислитель, использующийся при стрельбе и ПТУР, и артвыстрелами. В 1971 г. на танки М551 в передней части командирской башенки был установлен лазерный дальномер AN/VVG-1 фирмы «Хьюз», содержащий рубиновый лазер, оптическую и электронную системы. Танк получил индекс М551А1. Хорошо обученный экипаж может вести огонь артиллерийскими выстрелами с темпом 4 выстрела/мин, ПТУР — 2 пуска/мин.

Защищенность танка находится на уровне, характерном для легких танков конца 1960 годов. Корпус сварной из алюминиевого сплава, башня сварная из стальной брони. Они обеспечивают круговую защиту от пуль калибра 7,62 мм и осколков снарядов. Фронтальная проекция защищена от 20-мм снарядов автоматических пушек. В танке имеется фильтро-вентиляционная установка, подающая очищенный от химических отравляющих веществ и радиоактивной пыли воздух в маски всех членов экипажа.

Для выполнения предъявленных требований по подвижности на танке применены хорошо отработанные и проверенные практикой комплектующие изделия. Это V-образный 6-цилиндровый дизель компании «Детройт Дизель» 6V-53T жидкостного охлаждения с турбонаддувом, развивающий при частоте вращения коленчатого вала 2800 об/мин мощность 220 кВт (300 л.с.). Трансмиссия XGT-250, имеющая 4 передачи переднего и 2 передачи заднего хода и состоящая из комплексной гидродинамической передачи с блокировочным фрикционом, планетарных коробки передач, механизмов поворота (ПМП) и бортовых редукторов. Планетарные механизмы поворота совместно с реверс-редуктором обеспечивают три режима работы при повороте. В передней части МТО размещен алюминиевый радиатор системы охлаждения. Используемое ППО не имеет системы оповещения, оно может включаться водителем или снаружи танка. Подвеска танка индивидуальная торсионная, на 1-х и 5-х узлах подвески используются гидравлические амортизаторы. На каждом борту танка установлено по 5 двускатных обрезиненных катков большого диаметра. Поддерживающих катков нет. Направляющие колеса с обычными (червячная пара) механизмами натяжения гусениц расположены впереди, ведущие колеса сзади. Гусеницы мелкозвенчатые с литыми стальными траками, съемными асфальтоходными подушками и открытыми шарнирами последовательного типа. Новая гусеница содержит 102 трака.