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突击步枪。
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Model720，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。M4首先装备82空降师，用于替代M16A1/A2步枪、M3冲锋枪和车辆驾驶员使用的部分9mm手枪，1994年正式列装。
柯尔特公司又为海军研制了一种射击方式为半自动和全自动的Model727，除射击方式外其他与M4完全一样，因此有些人称Model727为M4增强型(M4except)或海军型M4。
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”，柯尔特公司编号Model27。
M4A1的主要改进是把原来的固定式提把改为可以安装不同瞄准装置的M1913导轨——即平顶型机匣，此外M4A1的射击方式是半自动和全自动，就像M16A1。M4/M4A1卡宾枪在美国的特种作战部队中服役，特别是美国陆军的游骑兵、海军陆战队的武力侦察队和海豹突击队等等。
M4/M4A1受到其他作战部队及非一线作战人员的钟爱。从1997年11月起，美军陆军正式装备M4/M4A1卡宾枪，到1999年底全部现役部队换装M4/M4A1，而原来的M16A2则转交预备役部队和海岸防卫队。不过尽管平顶型机匣早已投产，但首先装备的M4仍然是带瞄具提把的标准M16A2机匣。
M4和M4A1主要由柯尔特公司和大毒蛇公司(BushmasterArms)生产，此外M4/M4A1也被一些执法机构所采用。现在柯尔特公司销售的M4/M4A1的名称已经改为RO777、779、977和979。另外民间也出现一些民用型的M4/M4A1，有半自动也有全自动，但为符合相关法规，枪管长度一般都在16英寸或以上。
现在针对M4有远距离杀伤不足的缺点，针对这个问题，柯尔特把M4改装为6.8mm口径，并且命名为M468，目前，特种部队大量换装M468，而M16,M16A1,M16A2,M16A4已经被打入冷宫
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。
1977年4月至1979年春,北大西洋公约组织进行了一系列的测试以决定新的北约制式弹。大部份北约成员国家提交的弹药都是以标准的5.56mmM193M16弹为基准研制的,当时的西德则推出了4.7mm无壳弹。在所有测试完成后,在1980年比利时SS109弹被选定为第二种北约标准弹。
SS109弹的弹头为组合钢弹芯,枪口初速为每秒3000英尺。它的优点是有效射程比美国的M193弹更远,适合轻机枪使用,但是要完全达到这种性能表现必需将膛线缠距改为7英寸,而原来的M16/M16A1的膛线缠距为12英寸。
当SS109弹在缠距为12英寸的步枪中发射时,SS109弹的表现只比M193弹好一点。因此M16A1需要进行改进以适应发射SS109弹,美国军方决定尽快改变膛线缠距并改进M16/M16A1的一些不足。
同时美国海军陆战队根据M16A1在部队使用的十几年来的意见也对M16着手改进并试验。到1985年陆军正式承认其改进的成果,改进后的M16A1E1被正式命名为M16A2。
在之后几年内,在对M16A2进行过几次小的修改后,M4正式诞生。M4的编号是Model720,在1991年3月军方正式定型并命名为:美国&北大西洋公约组织5.56mm口径M4卡宾枪(TheUnitedStatesCarbineCaliber5.56mmNATOM4)。M4和M16A2非常相似,事实上它们有80%的零件可以互换,因此M4最初也称为M16A2卡宾枪。
规格数据
口径：5.56mm；
容弹量：30发；
最大备弹量：90发；
有效射程：685米；
初速度：290米/秒；
枪口动能：1570焦耳；
特殊武器功能：加装（卸下）消音器；
杀伤力：49（不装消音器），26（装消音器）；
射速：9.37发/秒（不装消音器），8.43（装消音器）。
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