M4卡賓槍是M16A2突擊步槍的縮短版，後者則是在越戰之中被投入使用的M16步槍改進版。M16步槍在初期投入戰場時，其較高的射擊精度、較小的後座及易上手的特性是被得到肯定的，不過，由於在使用中維護麻煩、且穩定性較差等因素也被廣泛詬病。

　　M16A1與M16A2

　　爲解決M16使用中存在的問題，1967年改進型的M16A1被推出，到20世紀80年代，M16A1生產商柯爾特公司應美國海軍陸戰隊的要求，又再次推出了改進版本M16A2型突擊步槍，該槍也被大批量列裝。不過，M16A2突擊步槍雖對此前M16系列槍族的問題進行了大幅改進，但其槍身依舊較長，無法滿足室內近身作戰需求。

　　M16A1、M16A2、M4

　　到1988年，美軍方和柯爾特公司開始共同推進卡賓槍的研發，這也就是後來的M4突擊步槍。由於該槍在設計時汲取了M16系列步槍的教訓，且繼承了之前M16步槍卡賓版XM177的經驗，因此，M4突擊步槍和M16A2是十分相類似的，兩者的零部件通用率也達到80%。

　　M4突擊步槍與其配件

　　到20世紀90年代早期，美國陸軍採購了少量M4進行測試，在實際使用中，M4雖在射速擊射程方面不及M16，但其較輕的重量（帶30發彈匣中重約3.4千克）、較短的槍身（在直升機、裝甲車內使用方便）、良好的配件兼容性等優點卻被得到肯定，在1994年該槍開始被美軍正式列裝。

　　另外，隨伊拉克、阿富汗戰事的爆發，M4在美軍中的普及度也進一步得到增加，資料顯示，自1994年M4系列推出以來，單美國陸軍已經購買了約50萬支，這也顯示了士兵對該系步槍的認可。