M steht für motion. Der M-Mode ist wie der B-Mode ein Impulsechoverfahren und wird gelegentlich auch als TM-Mode (time-motion) bezeichnet. Im M-Mode-Bild wird die Helligkeit (Reflexivität) eines kleinen Ausschnitts der Schallebene („Achse“) gegen die Zeit aufgetragen, wobei die Achse entlang der vertikalen y-Achse und die Zeit entlang der horizontalen x-Achse „läuft“. Nacheinander werden die die vertikalen Linien nebeneinander abgebildet. Somit ist die Darstellung im M-Mode eher ein Diagramm als ein Bild.
Heutzutage werden bei leistungsfähigen Ultraschallsystemen M- und B-Mode parallel dargestellt, was die Interpetation des des M-Mode-Bildes erleichtert. Bei gleichzeitiger M- und B-Mode-Darstellung kann dadurch der M-Mode-Schallstrahl exakt anhand des B-Bildes ausgerichtet werden (nicht alle Systeme verfügen über diese Möglichkeit).
Bei einer statischen Sondenhaltung gilt für den M-Mode: eine Reflexion wird als weißer Punkt dargestellt, der wegen der zeitlich versetzten horizontalen Aneinanderreihung eine weiße Linie ergibt. Nicht exakt horizontal ausgerichtete Linien sind ein Indikator für Gewebebewegungen.
Sequenz: Parallele Darstellung beider Modi der A. carotis. Die Änderung des Lumens der Arterie ist pulssynchron im M-Mode gut an schallkopffernen Gefäßgrenzen zu erkennen (versetzte weisse Linien). Die Muskulatur und insbesondere die Muskelgrenzen imponieren als horizontale Linien.
Systemabhängig sind auch die grafischen Möglichkeiten der gleichzeitigen Darstellungen (nebeneinander, übereinander, wählbare Grössen). Ebenso kann am System eingestellt werden, ob das das B-Bild im Moment der M-Mode-Aktivierung als Standbild oder „laufendes“ Bild dargestellt wird. Dies hängt auch von der Leistungsfähigkeit des verwendeten Ultraschallgerätes ab.
Die Laufgeschwindigkeit kann im M-Mode ebenfalls variiert werden (siehe Skalierung auf der x-Achse im folgenden Video). Die Sequenz zeigt beide Modi parallel. Die Geschwindigkeit der Darstellung im M-Mode wird geändert.
Der M-Mode kann in der Echokardiographie für die Darstellung von Wandbewegungen oder der Mitralklappe verwendet. Es scheint, als wenn der M-Mode in der Echokardiographie zunehmend weniger angewendet werden würde. H. Feigenbaum bietet eine in seinem Artikel von 2010 gute Übersicht über die Anwendungen des M-Modes in der Echokardiographie.