在1939年，陆军兵器部提出了针对航空型M2的新要求，比如理论射速不能低于1000发/分，飞到600码要0.7秒且能穿透3/4英寸装甲板，全枪长不超过68英寸等等12项要求。针对这些要求，春田兵工厂及柯尔特公司、高标公司等数家企业都展开了研究，并提供了一系列的试验型。

比如柯尔特公司和春田兵工厂就合作研制了射速达1200发/分的T21样枪， 并在1940年至1942年在阿伯丁试验场进行试验，但不太成功。春田兵工厂后来又研制了射速达1200发/分的T28样枪，但也没有获得采用。

而高标公司（High Standard Manufacturing Co.）则设计了T22并在1942年进行试验，射速为1066发/分，但试验时也不成功。在1943年先后试验和改进T22E1、T22E2（射速1219发/分）、T22E3、T22E4、T22E5（略低于1000发/分），最后在1944年试验的T22E6仍然不成功，但高标公司的一些设计最后被陆军兵器部吸收到T36（后定型为M2A1）和T25E3（后定型为M3）上。在T22E5基础上改进的T26也没有成功。而高标公司则试验T22E6的同时，还开始了另一种T27样枪的试验，从1944年到1945年先后试验了T27、T27E1到T27E7共8种型号，但都是由于故障率较高和容易破损等原因而没有通过陆军的试验。

真正成功的航空型是从1944年3月开始在阿伯丁试验场试射的T25，这是由富及第公司（Frigidaire，著名的电冰箱企业）研制的样枪，他们重新设计了机匣，改进了缓冲器，射速达到1200发/分，射击故障较少但容易破损。其后又先后经历了T25E1、T25E2的改进和试验，最后的T25E3在1944年7月开始在阿伯丁进行试验，测试时该枪的射速达到1250发/分，故障率也不高，在10月份通过了试验场的试验后，便分别向陆军航空队和海军各提交了2挺机枪进行进一步的试验，然后在年底就开始下生产订单。T25E3在1945年4月被正式定型为M3航空机枪基本型（Gun, Machine, Caliber .50 M3, Aircraft, Basic.），经常被称作AN/M3，但AN不是航空的意思，而是陆军和海军的缩写。同时重新定型的还有航空型的M2，以前称为M2基本型，现在被称为AN/M2。

T25样枪

T25E3样枪

多种M3及M3的早期样枪

在1944年，军方又提出了射速高达1500发/分的新要求。在1944年4月，春田兵工厂便开始研制射速1500发/分的T34样枪，而富及第公司则在1945年在M3机枪的基础上改进出T38，试验时射速达1450发/分。原本在1945年8月的时候军方已经接受了T34，但最终这个高射速机枪计划被取消，所以T34样枪没有得到定型和投产。

在研制高射速型的时候，还有几种其他的试验型，另一种差点成为制式装备的M2航空型是射速达850～950发/分的T36样枪。该枪在1944年9月的时候已经通过了试验，并下了31,336挺的订单，但在生产了约8,000挺后就停止，这是因为T25E3的研制工作取得进展。在T25E3被定型为M3后，T36也被重新命名名为M2A1，但却没有再生产。正是因为这种短命的M2A1几乎没人知道，所以美军在21世纪初定型快拆枪管的QCB型M2HB才会定型为M2A1而不是M2A2。 而针对喷气式飞机的威胁，在1948年时还曾研制了射速高达2000发/分的T60，但也是一种短命的试验型。

正式定型的AN/M3航空机枪的射速是1200发/分。由于其他高射速型都没有装备部队，所以在进入喷气式飞机的年代，直到装备了射速更高的20mm“火神”航炮之前，AN/M3是美军喷气式战斗机的航向武器，例如F-86“佩刀”战斗机就在机头配备有6挺AN/M3。在越战时期，AN/M3还被使用在XM14/SUU-12/A机枪吊舱。

GAU-18/A是AN/M3的轻量化改进型，并装在一个吸收后坐的摇架上操作，该枪是在美国空军的MH-53低空铺路和HH-60铺路鹰上使用。GAU-18/A的拉机柄在右侧，但供弹方向可选择左边或右边，这取决于机枪是装在直升机的哪一个侧面。该枪的弹链通过一个柔性供弹槽进入受弹机，避免弹链被钩挂。通常装在一个600发的弹箱内，因此火力持续能力比在摇架上携带100发弹箱的GAU-15/A和GAU-16/A要持久。

安装AN/M3的F-86战斗机 射击中的F-86

美国空军在1950年夏季试验过的F9F-3，机头有一个爱默生航空X17A横向旋转炮塔，装有4挺AN/M3，可向前半球范围内任意角度射击

X17A的攻击范围及瞄准装置

至于原本的 F9F战斗机其实是在机鼻下方配4门M3 20mm机炮，这种M3机炮是美国授权生产的西斯帕诺·絮扎HS.404机炮

B52G轰炸机机尾有4挺AN/M3机枪

挂在UH-1上的SUU-12/A机枪吊舱

挂在OV-1“莫霍克”战场监视飞机机翼下的SUU-12/A机枪吊舱

休斯500D机舱侧面吊挂的AN/M3

AN/M3不只是用于航空机枪，这是越战中的中型海豹支援艇（MSSC）上安装的AN/M3

GAU-18/A常见于HH-60铺路鹰上

XM14机枪吊舱内装有一挺AN/M3

越战时期使用的OV-1D“莫霍克”战场监视飞机的翼下挂机可以挂载XM14机枪吊舱

地勤正在给OV-1D挂载的XM18吊舱装填子弹

挂载XM14机枪吊舱的UH-1“休伊”

安装在Chenowth公司的快速攻击车（FAV）“蝎子”（Scorpion）上的航空型M3机枪

FN M3M / M3P

目前FN公司特许生产的M3系列有两种型号：M3M和M3P，理论射速为1025发/分。

M3P是遥控射击的固定机枪，用于“复仇者”防空系统，目前也用于OH-58D的增强型XM296机枪。FN公司生产M3P机枪吊舱有250发容量的HMP250和400发容量的HMP400两个系列，这两种吊舱在美国以外的用户中应用很广。

而M3M活动机枪则被世界各国的军用直升机广泛采用，比如山猫、美洲豹等等。美国海军在2004年开始采购M3M，并命名为GAU-21/A用于取代原来的XM218，用于海军和海军陆战队的CH-46、CH-53、H-60、MV-22等直升机上。

FN M3P

“复仇者”（AVENGER）防空系统的导弹发射架下面一共有两挺M3P

OH-58D原本的M296机枪是AN/M2的改进型，自2009年开始升级成OH-58F时，把增强型M296换成射速更高的FN M3P，并使用新的枪架

在机翼安装两挺FN M3P的巴西EMB 314超级巨嘴鸟

FN正在试验的M3P机枪遥控枪塔deFNder系统

安装到VBA Mk2装甲车上的deFNder系统

HMP250枪机吊舱

HMP250的结构，如果是HMP400也基本相同，只是弹箱容量更大

HMP250吊舱

RMP吊舱是由HMP250与3枚火箭发射架结合在一起

跟潮流的沙色造型HMP250

FN公司对HMP250和RPM吊舱的射击演示

各种使用HMP250吊舱飞机和直升机

M-290TP“雷迪哥”教练机上挂载的HMP250机枪吊舱

T-34C“导师”教练机上挂载的HMP250机枪吊舱

吊挂HMP250的休斯500MD防御者

吊挂HMP250的麦道MD530MG

配HMP250的MD530F

新的HMP250改进了枪口消焰器的设计，左图是吊挂HMP250的MD-520MG，右图是智利军队的MD530F

配HMP250 RMP的MD530G

BO105挂载的HMP250

HU60出口型上挂的HMP250

秘鲁、巴西等南美国家装备的米8和米17挂载的HMP250

吊挂HMP250的AW109

使用HMP250 RMP吊舱的BO-105直升机

吊挂HMP250 RMP吊舱的SA315B“羊驼”直升机

安装HMP250 RMP吊舱的贝尔406（UH-1的商业型）

其他吊挂HMP250 RMP吊舱的直升机

美国人用农业飞机“空中卡车”改装的低烈度战场中的近距战场支援飞机（也叫反暴乱飞机）AT-802U，此图中展示的型号吊挂了HMP250 RMP机枪/火箭吊舱

旧的HMP400吊舱

旧的HMP400

新的HMP400吊舱在底部增加了收集空弹壳和弹链节的空间

左图是吊挂HMP250的BO-105，右图是吊挂HMP400的BO-105

法国装备的“虎”式武装直升机配HMP400吊舱

EC-135吊挂的HMP400

吊挂HMP400的SA341小羚羊

AT-6B Texan II吊挂的HMP400

配HMP400的MD540A

阿富汗军队配HMP400吊舱的MD530F

伊拉克军队装备的EC635直升机上吊挂的HMP400

吊挂HMP400的AS350小松鼠

由EC145T2改进而成的AAS-72X+武装侦察直升机通常吊一个或一对HMP400机枪吊舱

把M3P安装在三脚架上的民间玩家

FN的M3M宣传照

早期的FN M3M

现在的FN M3M增加了鸟笼形的消焰器

SHOT SHOW上展出的FN M3M

GAU-21/A

英军在山猫上安装的M3M

NH90上的M3M

美洲豹上安装的M3M

出口型黑鹰上使用的M3M

土耳其Aselsan公司研制的舰艇遥控武器平台STAMP可搭配多种机枪或榴弹发射器，这是搭配FN M3P的STAMP