該坦克裝有集體防護式的三防裝置，由中央增壓係統在車內建立超壓，從而可防止生物、毒氣和放射性塵埃進入車內。
炮長瞄準鏡使用防彈片和機槍彈的鋼板加以保護。車前大燈安裝在可伸縮的裝置上，不使用時縮回，以提高防護性。炮塔前部右側焊有若幹小肋板，以防彈片和機槍彈擊中車長瞄準鏡和激光測距儀。
非傳統布局
梅卡瓦MK1型坦克最大的特點當然是其與眾不同的動力係統前置、駕駛室居中、戰鬥室後置的布局。駕駛員位於車體前部左側，其右側是發動機艙。駕駛員有一扇向左開啟的艙門並有三具潛望觀察鏡用於閉倉觀察。由於發動機頂板的凸起部分僅占坦克車體前部側的2/3，所以基本可保證駕駛員的前方世界。
駕駛室內裝有以色列自行研製的坦克駕駛員語音受令係統。車長通過手柄提示駕駛員坦克應當前進的方向，並通過按鈕發出速度指令，而駕駛員前方的顯示器會出現相應前進方向的箭頭，同時能通過裝在坦克帽內的耳機聽到“快”、“慢”、“前”、“後”等由計算機合成的提示音。
這套裝置是以色列埃爾塔公司專門為坦克設計的。車長借助此裝置，即使不用內部通訊大聲呼叫，也能使坦克迅速而準確地進行戰術機動。
在動力室的後麵是戰鬥室，駕駛倚位置也可以用裝甲板和戰鬥室隔開，但通常情況下，駕駛員離車時，應從椅子後方進入戰鬥室，再從戰鬥室後部的出入口下車。
這是應為在戰鬥中，主要的火力威脅多來自前方，駕駛員如果迎著槍淋彈雨從車體前方下車的話，基本上死的可能比活的可能要大。平常訓練時就養成良好的操作習慣，可以在高度緊張的戰場情況下也不至於亂了方寸。
梅卡瓦坦克的戰鬥室位於車體的後半部，其空間的寬敞度令人吃驚，車長、炮長和裝填手的操作空間都很大，這主要是內部設備的合理布局帶來的好處。
梅卡瓦坦克後藏的空間可搭載一個班的步兵，但是一般情況下不會這樣做，特別是在戰時需要為傷員提供安全空間。在緊急情況下，梅卡瓦最多考慮到可以搭載8名傷員。
型號演變
該坦克至今已發展了梅卡瓦MK1型、梅卡瓦MK2型、梅卡瓦MK3和梅卡瓦MK4型坦克4個型號。
梅卡瓦MK2型坦克
1983年投產的該坦克與MK1型相比有下列改進：
增強車體正麵防護：除繼續采用梅卡麗MK1型裏的夾層式間隙裝甲和在間隙中儲存燃料的防護措施外，該坦克還在發動機後麵加了一層特種裝甲隔板，以提高坦克車體的正麵防護性。
在發動機上方加有一個矩形鑄鋼蓋板，它既是車體前上裝甲的一部分，又可作為起吊發動機和傳動裝置的吊車支架，打開蓋板，還可方便地維修發動機。
車體前上傾斜裝甲板一直向上延伸，高出炮塔座圈，對炮塔與車體的結合部位有保護作用。
采用複合裝甲保護炮塔：該坦克的炮塔除繼續采用MK1型的防護措施外，在正麵和側麵部位均使用複合裝甲，以增強炮塔的防護性；在炮塔尾艙下麵垂吊有鐵鏈作為對破甲彈的屏蔽措施。
改進炮彈防二次效應措施：該坦克的所有炮彈，包括待發射彈均存放在有隔離襯層的玻璃纖維儲彈筒裏麵，儲彈筒有一定的防彈能力，即使坦克裝甲被擊穿，炮彈也不會輕易被擊中，儲彈筒有一定隔熱能力，即使車內形成高溫，短時間儲彈筒內的炮彈也不會自爆。
加裝自衛用60毫米迫擊炮：在該坦克炮塔左邊，裝有1門可從車內裝彈和射擊的60毫米迫擊炮，該炮可發射榴彈，以殺傷軟目標，也可以發射煙幕彈和照明彈。
改進火控係統：該坦克使用鬥牛士MK2型火控係統，與鬥牛士MK1型相比，改進之處包括用釔鋁石榴石激光測距儀代替釹玻璃激光測距儀，采用更先進的彈道計算機。該火控係統可以將相應俯仰角和提前角信息送入炮長瞄準鏡，該鏡的反射鏡可做俯仰運動，放大倍率為8倍。車長瞄準鏡為周視式，帶有可變焦距鏡頭，放大倍率為4倍和20倍，變換放大倍率用腳踏板控製。
在梅卡瓦MK2A型坦克中，車長有1個微光夜間瞄準鏡。炮長有一個夜間射擊使用的休斯公司熱成像瞄準鏡，該瞄準鏡與晝間瞄準鏡結合成一體，與火炮相連接。車長有一個監視器，可顯示炮長熱成像瞄準鏡上的熱像。
在梅卡瓦MK2B型坦克中，裝有一台更先進的埃爾比特公司數字式計算機、一個氣象中心裝置和一個側傾自動修正儀。氣象中心裝置包括橫風、氣溫、氣壓等傳感器，可為火炮提供較完整的射擊修正參數。借助“射擊門”裝置進行射擊，能大大提高坦克的行進間射擊能力。
梅卡瓦MK3型坦克
1987年投產並裝備部隊的該坦克在外觀上與前兩種型號無太大變化，然而，幾乎每個主要部件都是新的，從而明顯地提高了火力、機動和防護性能。
該坦克的主要改進有：
防護：與前兩種型號相比，該坦克使用了更多更先進的複合裝甲，尤其是在炮塔設計中采用了可更換的模塊式複合裝甲，這種裝甲模塊還可以被更先進的複合裝甲模塊所代替。
炮塔體不再是雙層間隙鋼板裝甲，而是單層殼體結構。這種單層殼體既是基體鋼裝甲，又是炮塔正麵和兩側安裝複合裝甲模塊的基體。複合裝甲模塊是一個個鋼裝甲盒子，盒內裝有複合裝甲板組件，與炮塔基體相連接，用螺栓固定。
突出炮塔座圈的車體外壁上也采用這種模塊裝甲。在駕駛員前的前上裝甲板上也用螺栓固定有模塊裝甲，以增強對付來自左側的攻擊。側裙板也采用以彈性連接方式連接的複合裝甲裙板。
為盡量減小燃料著火的危險性，在兩個後部燃料箱遭到攻擊小麵積破損時可迅速將燃料排掉，萬一碰到大麵積破損時可從頂部把燃料排掉。
車體底板的夾層中不再儲存燃油，但兩層板的間隙對衰減地雷爆炸衝擊波極為有利。底甲板的加厚也提高了防地雷能力。
三防裝置位置移向炮塔尾艙，蓄電池位於炮塔座圈以外，從而達到易維修和增強側麵防護雙重目的。
火控係統：該坦克裝有鬥牛士MK3型火控係統，主要改進是新型炮長瞄準鏡有12倍放大倍率，進行獨立雙向穩定，裝有摻釹釔鋁石榴石激光測距儀，備有晝夜觀察通道。該鏡連同彈道計算機和一套傳感器構成指揮儀式火控係統，可簡化目標捕捉進程和大大提高行進間命中率。
該坦克裝有由阿姆科拉姆公司發展的先進的威脅報警係統，三個廣角探測器分裝在炮塔後部兩側和火炮防盾上，可全方位探測並將威脅預警顯示在車長屏幕上。
為提高生存力，該坦克裝有全電式炮塔旋轉驅動和火炮俯仰驅動裝置。
武器係統：主要武器由一門105毫米線膛炮改為120毫米滑膛炮，由以色列軍事工業公司研製，可發射M1A1坦克和豹2坦克的炮彈，但後坐裝置設計得更緊湊。該後坐裝置為同心式，采用氮氣作彈性介質，從而使該裝置的直徑比同灶裝置小100毫米；另一優點是可以從炮塔前部抽出火炮。
炮彈仍儲存在車體後部，但每箱裝4發炮彈改為一發彈。該坦克的炮彈攜帶基數為50發。
推進裝置：該坦克采用AVDS-1790-9AR型風冷柴油機，是前兩種型號坦克發動機的改進型，功率從原來的662千瓦增高到895千瓦。功率提高的主要原因是采用了新型渦輪增壓器和中冷器、新型連杆和活塞以及10孔噴油器等。
傳動裝置是唯一的繼承性部件。
行動裝置有12個彈性支撐在兩個同心螺旋彈簧上的負重輪，每側6個，其中4個有旋轉式液壓減振器，前後兩個有液壓限製器，懸掛總行程增至600毫米，其中行動程為300毫米。履帶為幹式鋼質單銷式，每條履帶有110塊履帶板。0至32千米/小時加速時間為10秒。
梅卡瓦MK4型坦克
2002年6月，在耶路撒冷舉行的一次武器展示會上，以色列國防部向外界展示了其新一代主戰坦克“梅卡瓦”Mk4的樣車，該坦克外型獨特、性能出眾，給與會者留下了深刻的印象。當時，已是70歲高齡的“梅卡瓦之父”——塔爾將軍曾有這樣的評價：“梅卡瓦”4坦克應是一種經過實戰檢驗的第四代戰車，它代表了當代坦克設計的各個方麵，包括防護、火力、機動性及指揮控製等方麵從量變到質變的飛躍。
以色列軍方向外界披露，“梅卡瓦”Mk4的研發工作於Mk3投入批量生產9年以後開始，在設計上基本沿襲了一直倍受好評的“梅卡瓦”係列坦克的構架，同時在多方麵引人了以色列軍工科技的最新成果，使其能夠最大限度地適應在約旦河西岸及加沙地帶巴勒斯坦地區的城市作戰。