20世纪，M16系列步枪被将近100个国家使用。截止今天，M16步枪的全球总产量约为 800 万支，它已经成为 5.56 毫米口径中产量最大的枪支。
最初的M16步枪是5.56×45mm自动步枪，弹匣容量为20发。M16A2 5.56毫米步枪是一种轻型、风冷、气动、弹匣供弹、肩射或腰射武器，带有旋转枪机。它设计用于自动射击（3 发点射）或半自动射击（单发），通过使用选档杆。该武器有一个完全可调的照门。扳机护罩的底部打开，以便在戴着冬季连指手套时接触到扳机。
M16 步枪的机匣由7075 铝合金制成，枪管、枪机和枪机支架由钢制成，护木、手枪式握把和枪托由塑料制成。
M16 步枪被认为是非常准确的军用步枪。它的轻后坐力、高速和平坦的弹道使射手能够在 300 米外进行头部射击。较新的 M16 使用较新的 M855 弹药筒，可以将其有效射程增加到 600 米。
M16系统步枪可以分成三代，第一代是M16和M16A1，在1960年装备美军。第二代是M16A2，在1980年开始服役。第三代是M16A4，在美国军队中，M16A4与M4系列卡宾枪的结合使用在逐步取代现有的M16A2。
M16A1是原M16的改进型。它在1967年被美国陆军采用为制式步枪。
M16A2 是先前 M16A1 的变体，适用于新的 SS109 5.56x45 毫米标准北约弹药。这种突击步枪有一个更重的枪管和不同的照门。越南战争结束后，美国军方检查了他们的 M16 突击步枪在战斗中的使用情况。确定过去 3 发全自动射击主要导致弹药浪费。因此，全自动射击模式被 3 被连发模式所取代。M16A2 的抛壳口有一个弹壳导流板。M16A2 在1982 年被美国陆军采用，并在 1983 年被美国海军陆战队采用。很快它就成为标准步枪。尽管 M16A2 最终被更新的 -A3 和 -A4 版本以及 M4 卡宾枪所取代，但其中许多突击步枪仍在美国军队的所有分支机构服役。
M16A3改进型，装上皮卡汀尼型导轨代替提手，可容纳多种瞄准镜。它带有一个带有内置瞄准具的可拆卸提手武器的触发机制只有半自动和全自动模式。美国海军海豹突击队、美国海军海蜂队和其他一些部队只采用了相对少量的这些突击步枪。
M16A4 与 M16A3 类似，但具有三发连发模式而不是全自动模式。它在 1998 年被美国海军陆战队采用，作为其 M16A2 的替代品。它成为美国海军陆战队的标准武器，直到 2015 年才被广泛使用，之后被更紧凑的 M4 卡宾枪取代。目前，M16A4 仍由支援和非步兵海军陆战队使用。
M4 卡宾枪，M16A2 的缩短版，配备伸缩式枪托。1994年被美国陆军采用，目前也是美国海军陆战队的制式武器。
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