Не думаю, что .net «придирчивы к десериализации массивов». Первый XML-документ плохо сформирован. Нет корневого элемента, хотя он выглядит так, как есть. Канонический XML-документ имеет корень и не менее 1 элемент (если вообще). В вашем примере:
<Root> <-- well, the root
<Cars> <-- an element (not a root), it being an array
<Car> <-- an element, it being an array item
...
</Car>
</Cars>
</Root>