M103重型坦克的战斗全重为56.7吨，乘员5人(车长、炮长、驾驶员和2名装填手)。车长(炮向前)为11.392米，车体长6.691米，车宽3.632米，车高(至炮塔顶)为2.927米，给人以"人高马大"的感觉。
驾驶室位于车体前部中央，驾驶员的上方有1扇舱门，驾驶室左右两侧储放炮弹。炮塔位于车体中部，个头较大。炮长位于炮塔内火炮的右侧，2名装填手位于左侧，他们共用1个炮塔门。车长位于炮塔后部居中，有1扇指挥塔舱门。这种布置，加上较大的炮塔平衡尾舱，使得炮塔的前后长度增加，呈明显的卵圆形。主炮的两侧各装1挺并列机枪。这种布置在其他坦克上也很少见。炮塔顶部还有1挺高射机枪。车体后部是动力舱，装有发动机和变速箱等。还有1套辅助动力装置。行动装置每侧有7个中等直径的负重轮、6个 托带轮 ， 诱导轮 在前， 主动轮 在后。车长位于炮塔尾舱里，这可是件新鲜事，尽管做到了"坐得高，看得远"，但带来了使车高增加的缺点。
美国军方在M103重型坦克设计之初，就把火力性能放到首位，其次是装甲防护，再次是机动性。M103的主要武器是1门M58型120毫米线膛炮，身管长为60倍口径，采用立式炮闩，有双气室式炮口制退器和炮膛抽烟装置，高低射界-8~+15度，由液压机构操纵，采用分装式弹药，弹种有穿甲弹、榴弹和黄磷弹，也可发射破甲弹，弹药基数38发。发射穿甲弹时，在命中角30度、射击距离914米的情况下，可击穿221毫米厚的钢装甲;发射破甲弹时的破甲厚度为330毫米:发射榴弹时的最大射程达23150米。尽管是分装式炮弹，但由于有2名装填手，实际射击速度仍达到5发/分。
火控系统包括:M14型机电模拟式弹道计算机、M15式体视式测距仪、M29型炮长主瞄准镜、M102型望远式瞄准镜、象限仪、双向稳定器和炮塔驱动装置等。测距仪和主瞄准镜组合在一起，测距范围为457-4572米，放大倍率为8.6倍。辅助瞄准镜的放大倍率为8倍。拿20世纪50年代的标准看，这套火控系统还是很先进的。
辅助武器有2挺7.62毫米并列机枪和1挺12.7毫米高射机枪。7.62毫米机枪的射击速度为400-500发/分，最大射程3 200米，弹药基数5250发。12.7毫米机枪的射速为450-550发/分，最大射程6821米，弹药基数1000发，可在指挥塔内由车长遥控操纵射击。
M103重型坦克的动力装置为泰里达茵·大陆公司的AVDS-1790-7C型V型12缸风冷汽油机，最大功率810马力，配用CD850-4A型液力机械式变速箱，有2个前进档和1个倒档，可实现中枢转向。资深的兵器迷可能会发现，这套动力-传动装置和M48坦克上的几乎一模一样，而战斗全重又增加了近10吨。这一点成为M103坦克机动性稍差的最主要的原因。
行动装置采用独立扭杆弹簧悬挂装置，第1、2、5、6、7负重轮处装有液压减震器。履带和M48坦克的一样，为宽711毫米的T107型金属橡胶履带。坦克的最大速度33.8千米/小时，最大行程168千米。可以认为，M103坦克的机动性稍差，这并不是老美的坦克设计师们设计不出更好的动力装置，而是设计指导思想不同所致。
在机动性上，M103坦克的"亮点"是由于利用方向盘转向，操纵性相当好，乘员不易疲劳。动力-传动装置的维修也比较方便。
M103重型坦克的车体为铸造钢装甲焊接结构，车体正面装甲厚度为110-127毫米，侧面装甲厚度为76毫米，后面装甲厚度为25毫米。炮塔为铸造件，但尾舱底面为焊接结构，炮塔各部位的装甲厚度达114毫米，火炮防盾的装甲厚度更达到了178毫米。各舱室用装甲板隔开。单就装甲厚度来说，M103坦克要优于IS-3重型坦克。
M103重型坦克共有两种改进型，即A1型和A2型。A1型改进了火控系统及炮塔驱动装置(由液压式改为电动式)，将操纵杆改为方向盘，改进了火炮的固定方式。A2型的改进主要是将汽油机改为柴油机。M103A2型的战斗全重增加到58吨，改用AVDS-1790-2A型V型12缸风冷柴油机，最大功率调整为750马力，和M60主战坦克上用的是同一种动力装置。
匹配的变速箱也换为改进型的CD850-6A型。这样一来，尽管单位功率略有下降，但最大速度反而提高到37千米/小时。同时，由于加大了燃油箱容量(从1014升增加到1681升)，加上柴油机化，使最大行程提高到480千米。不过，在外观上很难将A1型和A2型区分开来。如果硬要区分，A2型火炮上方的红外大灯算得上是一个识别特征。
M103重型坦克是作为M47中型坦克/M48中型坦克的火力支援坦克来使用的。设想在欧洲战场上，如果遇到苏联IS-3一类重型坦克，便可以拿M103重型坦克与之相抗衡。不过，一来是M103重型坦克好出毛病，可靠性太差;二来是M103重型坦克有点"生不逢时"，20世纪50年代末期，美国军方已经在研制新型的M60主战坦克。20世纪60年代初期列装的M60主战坦克已经在性能上全面接近或超过M103重型坦克。这使得M103重型坦克颇有"英雄迟暮"之感。
这样一来，M103重型坦克在装备部队后不久，便从欧洲的一线战场上退下来，转给美国国内的海军陆战队。又没过多久，美海军陆战队又将它改装为M51型坦克抢救车，主要用于在海滩等松软地面实施抢救作业。M51坦克抢救车的战斗全重为55吨，最大起吊能力为30吨，最大牵引力为45吨力。在结构上，将履带上方的托带轮从6个减为4个。
"人过留名，雁过留声"。退役下来的M103重型坦克除了在阿伯丁试验场展示外，还专门在美国的一个城市的花园里展出。M103重型坦克那"巨无霸"级的身姿，每每令参观者驻足。
