M16自动步枪是第二次世界大战后美国换装的第二代制式步枪，也是世界上第一种正式列入部队装备的小口径步枪。该系列自动步枪主要包括M16式、M16A1式和M16A2式、M16A4式几种型号。 M16式自动步枪由美国著名的枪械设计师尤金·M·斯通纳设计。
1957年，美军装备7.62毫米口径M14自动步枪之后，就正式提出设计新枪。当时有两家美国公司竞争研制步枪，其中之一是阿玛莱特公司。该公司将其设计的7.62毫米口径AR-10步枪改进为发射5.56毫米枪弹的AR-15步枪。1957年阿玛莱特公司的设计方案中标。在阿伯丁试验场试验取得满意结果后，又根据寒冷地区试验结果对AR-15步枪作了一些改进，如枪管加强，允许枪膛带水射击，扳机护圈加大，戴连指手套可以射击等。1959年12月AR-15生产权卖给了柯尔特轻武器公司。经过一番周折之后，1962年，美国空军首先采购8500支AR-15式步枪装备机场警卫部队并将其命名为M16式步枪。陆军于1964年正式装备该枪。
M16式步枪在越南战场上暴露了不少问题，最主要的是弹膛污秽现象严重，卡壳故障率高。针对战场上出现的问题，阿玛利特公司对该枪进行了改进，改进后命名为M16A1式步枪，1967年定型，1969年起大量装备美军。 M16逐渐成为了成熟而可靠的武器系统。
1977~1980年北约小口径步枪选型试验后，确定比利时的SS109式5.56毫米口径枪弹为北约制式口径枪弹，而M16A1式步枪只能使用美国的M193式5.56毫米口径枪弹，从而存在近距离杀伤威力太大，远距离杀伤威力不足的问题。为了统一到北约口径，并进一步提高步枪的作战性能，柯尔特制造公司又对M16A1式步枪进行了改进。1982年美国海军陆战队首先采购了20万支改进后的M16A1式步枪装备部队，并命名为M16A2式步枪。1984年3月美国陆军也正式宣布采用M16A2式步枪。
M16系列步枪除装备美国武装部队外，还装备澳大利亚、智利、多米尼加、海地、意大利、约旦、日本、印度尼西亚、韩国、墨西哥、尼加拉瓜、巴拿马、菲律宾、马来西亚、新加坡、新西兰、黎巴嫩、斯里兰卡、越南、中国台湾等55个国家和地区。实用性极高，广受士兵青睐。
M16系列步枪的特点是口径小、质量小、射击精度高、持续作战能力强，在步枪通常射程（400米）内杀伤效果好，广泛采用铝合金和塑料等轻型材料和先进的加工制造工艺。
M16式步枪采用导气管式工作原理。该枪与普通导气式步枪不同，没有活塞组件和气体调节器，而采用导气管。枪弹被击发后，火药气体经导气孔高速进入导气管，并直接进入机框与枪机之间的气室。枪机上的密封圈阻止气室内的火药气体前进，因此急剧膨胀的气体便推动机框向后运动。机框走完了自由行程，其上的开锁螺旋面与枪机闭锁导柱相互作用，使枪机右旋开锁，而后机框带动枪机一起继续向后运动。
瞄准装置
M16系列步枪采用机械瞄准具，准星装在直立式三角形准星座上，表尺装在框形提把中。
M16/M16A1式步枪采用柱形准星、L形表尺和觇孔照门，表尺分划为0~300米和300~500米。
M16A2式步枪采用柱形准星和双觇孔照门表尺，大孔用于200米以内的近距离射击，小孔用于远距离射击。提把上还可安装光学瞄准镜。
弹药
M16/M16A1式步枪使用M193式、M777式5.56毫米普通枪弹，M196式、M778式5.56毫米曳光弹，M199式5.56毫米教练弹和M100式5.56毫米空包弹。M16A2式步枪使用SS109式5.56毫米枪弹（即北约制式枪弹），也可使用M193式5.56毫米和其他5.56毫米枪弹。
该枪主要由上机匣组件、下机匣组件和枪机-机框组件构成。上机匣组件包括枪管、瞄准具、导气管、上下护木、枪口消焰器、枪管连接箍、防尘盖、提把、上机匣等。下机匣组件包括枪托、握把击发发射机构、保险机构、复进簧导管、复进簧、下机匣与机匣连接套等。枪机-机框组件包括装填拉柄、枪机闭锁导柱及其固定锁、枪机、抛壳挺、机框等。
击发机构为击锤回转式。击针没有击针簧，击发时击针以环形凸起撞击枪机尾端以保证正常的击针突出量。开锁过程中机框上的环形隔板带动击针向后运动，在机框复进但未走完闭锁后自由行程之前，环形隔板限制击针前进，只有在机枪确实闭锁之后才能击发。
发射机构只有单发和连发式，没有3发点射式。扳机护圈可向下打开，便于士兵戴皮/棉手套时射击。快慢机柄有单发、连发和保险3个位置。通过转换快慢机柄的位置，发射机构可直接控制击锤。
该枪的固定式三角形直枪托、方形护木和握把均用塑料制成，许多重要零部件用铝合金制成
M16A1式步枪是M16式步枪的改进型，主要改进之处是：弹膛镀铬，重新设计了复进簧导管（亦称缓冲器），以降低射速，在完成闭锁动作过程中防止反跳开锁；由于M16式步枪没有拉机柄，在机匣右侧后端增加了一个辅助闭锁装置，该装置由机框右侧的一排细齿和伸出机匣右边的辅助推机柄组成，其作用是在枪机因故障不能完全闭锁时，射手可用手推其闭锁；枪管下方可加挂M203式40毫米口径榴弹发射器，具有点、面杀伤能力。
M16A2式步枪是M16A1式步枪的改进型，主要改进之处是：改用刚度较大的重枪管，缠距由305毫米改为178毫米，可发射比利时的SS109式5.56毫米枪弹，提高了有效射程和远距离杀伤威力；增加了3发点射机构，既可单发射击和3发点射，也可单发和连发射击；表尺可调整800米距离上的高低和方向偏差；取消了枪口消焰器朝下的开口，射击时可抑制枪口上跳，卧姿射击时可消除枪口区地面扬尘；机匣右侧抛壳口的后方增加了一个导壳板，抛壳时可防止打击（左）射手的脸部；护木由原来的方形改为圆形，改进了散热器，护木上面呈肋状，便于握持；枪托和握把改用高强度尼龙材料制成；备有轻便的可卸式两脚架，用以提高卧姿射击稳定性。
M16A4式步枪是M16自动步枪的一种改型。M16A4作为前线美国陆军和美国海军陆战队的标准装备，它是将枪械与火控系统分别进行模块化来设计的。取消了之前的固定可拆卸携带提把以及金属照门的组合，而是以MIL-STD-1913皮卡汀尼导轨取代之。这使得枪支可以同时装备可拆卸携带提把或者其他大部分军用和民用的瞄准具或者目视装置。所有美国海军陆战队的M16A4都装配了奈特武器公司的M5 RAS护木，可以附加垂直握把，激光瞄准具，通用战术灯或者其他附件。在美国陆军战地手册里，使用了RAS的M16A4通常被称为M16A4 MWS或模块化武器系统。这个型号沿用了M16A2的三发点射模式。
美军全面装备M4/M4A1后，以代替原来使用的M16A2。尽管M4/M4A1在步兵战斗的射程内已经有足够的精确，但海军陆战队还是决定选择射程更远的20英寸长枪管的M16A4。来自阿富汗的一些报道似乎说明了海军陆战队的选择：M4/M4A1的初速较低，SS109/M885弹在阿富汗战场上表现出缺乏杀伤力，创伤效果不理想。在2002年下半年，经过一番辩论后，美国海军陆战队正式宣布，美国海军陆战队经过2年的测试和评比，最终决定放弃全面换装M4而装备M16A4，装备时间从年底开始。但海军陆战队也不打算全面装备M16A4，机械化部队仍然会以M4作为主要武器。
类别：可选射击模式步枪
口径：5.56毫米(.223英寸)
M16／ M16A1
口径 5.56×45mm M193弹
采用日期 1964年／ 1967年
全枪长 986 mm
枪管长(不含消焰器) 508 mm
枪管长(含消焰器) 533 mm
膛线 6条，右旋，缠距305mm
空枪重(带空弹匣) 3.1 kg／ 3.18 kg
战斗全重(带实弹匣和背带) 3.73 kg／ 3.82 kg
理论射速 700~950 RPM
有效射程 400 m
初速 975 m/s (3200FPS)
枪口动能 1625 J
弹匣容量 20 / 30 rds
瞄准基线长 501 mm
M16A2
口径 5.56×45mm SS109/M855弹
采用日期 1983年
全枪长 39.37"（1000 mm）
枪管长 20"（510 mm）
膛线 6条，右旋，缠距178mm
空枪重(带空弹匣) 3.77 kg（8.30 lbs.）
理论射速 700~900 RPM
有效射程 600 m
初速 945 m/s（3100FPS）
枪口动能 1765 J
弹匣容量 20 / 30 rds
瞄准基线长 501 mm
M16A4
口径 5.56×45mm SS109/M855
全枪长 1000 mm (39.37")
枪管长 510 mm
膛线 6条，右旋，缠距178mm
空枪重(带空弹匣) 3.77kg (8.30 lbs.)
理论射速 700~900 RPM
有效射程 600 m
初速 945 m/s (3100FPS)
枪口动能 1765 J
弹匣容量 20 / 30 rds
瞄准基线长 501 m
M4A1和M16
枪械名称：The United States Carbine Caliber 5.56mm NATO M4A1 (美国&北大西洋公约组织5.56mm口径M4A1卡宾枪)
制造商：Colt
产地：U.S.A
口径：5.56×45mm SS109/M885
全枪长：772 / 878 mm
枪管长：409 mm
膛线：6条 右旋 缠距178mm
空枪质量：2.7 kg
理论射速：700~1000 RPM
有效射程：600 m
历史
M4A1的历史得从20世纪60年代的越南战争说起。1965年初，因为前代主战步枪M14在越南从林战中的恶劣表现，M4A1的前身M16正式登场。并于1965年11月在德浪河谷战役中全面配发给部队。然而，随着配发数量的增加，M16的问题也越来越多。M16存在的主要问题有：弹膛污垢严重 易卡壳 弹匣易损坏 枪膛与弹膛锈蚀 缺乏合适的清理工具，尤其是在在越南恶劣的条件下，情况更为严重。M16在很多时候对于美国士兵来说是一个威胁而不是武器，美国人扔掉自己的M16而使用缴获而来的AK47的情况非常普遍。
经过一年多的紧张战地考察和信息反馈后，M16的后继产品M16A1出现了。改进后的M16A1不但提高了可靠性，也在生产质量上严格把关。每一批M16A1在配发到部队前都会进行可靠性抽试，抽试的结果中表明M16A1平均故障率为0.033%,低于指标要求的0.15%,平均无故障工作时间为3000发。通过严格控制生产工艺，M16A1具有良好的可靠性。现实证明，M16A1是一款设计优秀的步枪。