Испытания построенного в 1951 году прототипа AMX 50 выявили многочисленные проблемы, в первую очередь с подвеской, которая требовала усиления. В итоге было решено коренным образом переработать проект с целью создания «пониженной» версии, заново спроектировав новый литой корпус уменьшенной высоты, и иную башню («Tourelle D» — т.е. четвёртая модель башни). Работы принесли свои плоды, и появившийся в 1958 году заключительный прототип весил 57,8 тонн. Однако проблемы с двигателем окончательно не были решены, и предполагаемая скорость в 65 км/ч так и не была продемонстрирована. В целом, все прототипы имели классическую компоновку, с передним расположением отделения управления, боевым отделением в центральной части и кормовым расположение моторно-трансмиссионного отделения. Помимо основного орудия и спаренного с ним 7,5 мм пулемёта планировалось установить самое разнообразное дополнительное вооружение — один или два 7,5 мм пулемёта, спарку из 7,5 мм пулемёта и 20 мм пушки MG-151/20 и дополнительный пулемёт на люк заряжающего. Экземпляр последнего варианта АМХ 50 с литым корпусом и 120 мм орудием сейчас является экспонатом танкового музея в французском городе Saumur.