1988年由柯尔特公司授命于美国陆军部，在陆军部与海军陆战队联合参与下研制新型的M16卡宾枪。柯尔特公司的工程师把枪管弄短至14.5英寸(370mm)，枪管上增加了一个缩颈用以挂装M203榴弹发射器，采用伸缩枪托，射击方式为半自动和三发点射，护木内采用了双层的铝制隔热屏。这种新型卡宾枪的柯尔特公司产品编号为Model 720，在1991年3月军方正式定型并命名为“美国5.56mm北大西洋公约组织口径M4卡宾枪”由于M4和M16A2非常相似，事实上它们有80%的零件可以互换，因此最初也称为M16A2卡宾枪。

然后柯尔特公司又研制了一种M4的子变体，主要是设计了一种新的平顶型机匣盖以安装模块化的瞄准系统。在1994年8月，这项改进被军方采纳，并把这种平顶型M4正式命名为“美国5.56mm北大西洋公约组织口径M4A1卡宾枪”。

口径：5.56mm　初速：SS109式枪弹----906m/sM193式枪弹----921m/s

有效射程(最大)：600m　理论射速：700～1000发/分　发射方式：单发、连发

容弹量：20发或30发　全枪长：840mm　全枪重(不含弹匣)：2.54kg