M16步枪由美国著名枪械设计师尤金·M·斯通纳领导设计的AR-15步枪发展而来，是二战后美军换装的第二代制式步枪。该枪由钢、铝合金及工程塑料制成，是世界上第一款正式列装部队且参加实战的小口径步枪。M16步枪将世界轻武器带入小口径时代，产生了极其深远的影响。

二战期间，M1半自动步枪曾广泛列装美军步兵。从二战末期开始，为满足战争需求和美军装备更新需要，枪械工程师们开始了对战斗步枪的进一步研发。

越南战争中M14自动步枪的表现令人失望

M1的设计者加兰德和他的同事们对M1半自动步枪进行了多次改造，最终推出了T44实验型步枪。1954年，阿玛利特公司也展开了自动步枪的开发，在枪械师尤金·斯通纳领导下，于1955年推出AR-10原型枪。该枪采用直接导气系统、20发弹匣供弹、直线型枪托设计，同样发射7.62毫米弹药，但使用了钛、铝合金机匣及玻璃纤维护木和枪托，比T44轻了近1千克。同时，该枪也显著改善了对射击后坐力的控制，整体设计在当时十分先进。

其时，美国陆军正为取代服役超过20年的M1步枪进行新型步枪筛选。T44步枪、T48步枪与AR-10原型枪先后参加了筛选。经过测试，试验人员对AR-10原型枪的设计表示满意，但该枪的铝/不锈钢混合式枪管在一次严格测试后损坏，因此被取消了参试资格。

1957年，T44步枪通过了美国陆军测试，取代了M1步枪，并被正式命名为M14自动步枪。M14自动步枪精度高、射速高、威力大，采用20发弹匣供弹。但该枪设计保守，与时代格格不入，其所采用的7.62x51毫米步枪弹较为沉重，使得单兵携行成为一个大问题。同时，M14的长度也不适合近距离战斗。在越南战场上，M14自动步枪的表现令人失望。在被茂密树林覆盖的作战区域，M14自动步枪近距离战斗时枪管长，不易挥动，连发时难以控制枪体，而沉重的大威力弹又让小分队巡逻时携弹量受限。此外，该枪的木制长枪托在潮湿环境下膨胀，严重影响机械机构和射击精准度。

同一时期，美军的一个研究项目得出结论：高初速的小口径子弹比大威力的中口径子弹更能有效杀伤敌人。小口径子弹速度更高，弹道更平直，命中精度更高，同时后坐力小，便于士兵快速连续进行瞄准射击，士兵也能携带更多弹药。

斯通纳和AR-10原型枪

AR-10步枪选型失败后，斯通纳团队并未放弃，将其改进为发射5.56x45毫米枪弹的小口径自动步枪，这就是AR-15步枪。1958年，美国军方对AR-15步枪样枪进行测试发现，在发射1000发子弹后，AR-15步枪比M14步枪更加可靠。但是，该枪存在一个问题-枪管进入雨水后发射会炸膛，因此再次被美国军方拒绝。此时，AR-10、AR-15步枪项目已经耗资太多，AR-15项目不得已被出售给柯尔特公司。

柯尔特公司进一步完善了AR-15步枪的设计，再次推销给美国军方。从1960年开始，美军对M14步枪和柯尔特公司的AR-15步枪做了几次比较性试验，结果表明AR-15步枪性能较好，拥有足以与AK-47步枪相抗衡的火力。于是，美军开始为部分部队配发AR-15步枪，并很快受到美军士兵欢迎。这种情况下，美军停止了M14步枪的生产。1962年，美国空军订购8500支AR-15步枪装备机场警卫部队，并将其命名为M16步枪。美国陆军采购1000支AR-15用作部队试验，经改进后于1964年正式装备。

M16步枪发射5.56x45毫米步枪弹，全枪长990毫米，枪管长508毫米（不含消焰器），使用20发或30发可换弹匣供弹。全枪含30发弹匣和背带重3.73千克，枪弹初速1000米/秒，理论射速700至950发/分钟，有效射程400米。

M16步枪采用独具特色的自动方式：导气管式。导气系统没有活塞组件和气体调节器，而是采用导气管。枪弹被击发后，火药气体经导气孔高速进入导气管，并直接进入枪机和机框之间的气室。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，之后机框带动枪机一起继续向后运动。

M16步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。

AR-15步枪

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，只有在机框确实闭锁之后才能击发。

发射机构有单发和连发式。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。

M16步枪使用不能折叠的枪托，与其独特设计有关。该枪的自动机几乎和机匣同长，后坐时，自动机缩入枪托内，占用一部分枪托空间，即枪托部分发挥了机匣的功能。这种“枪托当机匣用”的独特设计，显著好处在于令M16步枪的机匣缩短，结构更加紧凑，较重的枪管离射手身体更近，整枪的重心更优越，有效提升了操枪的稳定性。另外，因枪托内空间充裕，该枪在枪托管内安置了复进簧和一个巨大的缓冲器。在步枪中，M16缓冲器的体积完全是“豪华”级的，这带来极佳的缓冲和防反跳效果，提高了射击精度，也有效提升了操作性。此外，缓冲器和复进簧布置在枪托里，进一步减轻了有托枪“头重脚轻”的问题。最为重要的是，M16步枪实现了复进簧、缓冲器、自动机、枪管完全同轴，“活动部件完全同轴”是有托枪中最佳的精度布局。

可以说，M16步枪是人机工程设计的优秀代表。该枪的弹匣释放钮位于机匣右侧、扳机护圈的右前上方，离护圈很近。释放弹匣时，射手只需伸直操作扳机的右手食指就能轻松操作弹匣释放钮，左手可以同时更换新弹匣。不过，由于弹匣释放钮过于流畅，也使得M16装备之初经常出现误触掉弹匣的问题。

M16A2式步枪

M16的快慢机设计同样优秀。它整合了保险、单发、全自动3个档位，射手握住握把的时候，右手拇指自然处于快慢机位置，操作方便，而且M16步枪的快慢机手感也很棒。该枪的快慢机通过弹簧定位，在定位准确、拨动轻松的同时，反馈感、到位感也很明显。

M16采用直插式弹匣，此种弹匣操作非常简单。但是，直插式弹匣的定位主要依靠弹匣井的形状锁合，如果弹匣井很浅，弹匣的稳定性就会大打折扣。因此，M16步枪有一巨大弹匣井，这稍稍增加了该枪的重量。M16的弹匣井较厚，内壁有倒角，弹匣装入时很好对准，这也是M16步枪的一个设计亮点。

M16步枪设置了空仓挂机释放钮，降低了拉机柄的使用频率。打空弹匣后，自动机会被自动挂起，射手插入新弹匣后，只需按压释放钮就可以解脱空挂，不必碰触拉机柄。该枪的空仓挂机释放钮位置也非常科学，它位于机匣左侧中部，射手在更换弹匣时，手会自然搭在弹匣井周围，在手掌接触弹匣井前壁时，拇指会自然停留在空仓挂机释放钮位置，换弹匣、按压空仓挂机释放钮的过程一气呵成，速度明显超过“拉动拉机柄、解脱空挂”动作。

基础型对比图

M16步枪最大的工艺进步在于，它是美国第一款彻底告别木材的制式步枪。该枪不仅握把、护木采用工程塑料，直枪托也是工程塑料制成的，外形简洁，内部形状较复杂，体现了高技术制造水平。该枪还大量采用铝合金制造机匣，为后续轻武器的选材用料开创了先河。

尽管优点突出，M16的缺点也不容忽视。该枪改用气吹式自动方式，燃气会直接进入机匣，使机匣内部变脏，因而需要经常保养擦拭。该枪的核心部件自动机由5个零部件组成，不仅保养时分解较难，且易丢失，增加了保养的难度。此外，高温的火药燃气会迅速蒸发枪内的润滑油，对枪械的可靠性造成不利影响。

M16步枪的拉机柄呈“T”形，位于机匣上方，使得该枪的人机工程性不太好。射手贴腮瞄准时，位于鼻尖前方的拉机柄略显碍事，由于拉机柄位置过于靠后，射手拉动时费力，被拉出的拉机柄还可能碰到鼻子。另外，射击时，当导气管导入过量燃气时，拉机柄处会出现燃气后喷，甚至把机匣上的拉机柄吹出打到脸，影响射手射击。该枪的非随动拉机柄只能拉，不能推，功能过于简单，遇到复进无力、闭锁困难时，就不太好处理了。

M16步枪在投入越南战场初期暴露出不少问题，最主要的是弹膛污秽现象严重、卡壳故障率高。通过调查，美军发现，出现上述问题，主要缘于美军负责装备生产的官员疏忽了斯通纳的意见。

M16A4式步枪

M16步枪原本使用的M193枪弹为杜邦公司生产的单基管状发射药，这种发射药最突出的优点是残渣少，非常适合M16的直接导气自动方式。可是，美国陆军却改用另一种球状发射药。这种火药已在军中使用多年，易于生产、成本较低，但残渣多，且美陆军没有针对新发射药对即将投产的M16进行任何改进。这种情况下，采用球状发射药的M193弹使得M16步枪问题连连。此外，为降低成本，初期生产的M16步枪枪管未镀铬，导致枪支在射击一段时间后，导气管经常堵塞，残渣也增加了膛壁与弹壳之间的摩擦力，致使初期的M16步枪频繁出现卡弹、抛壳失败等故障。由于枪管没有镀铬，枪械的金属部件极易锈蚀，这在越南的热带雨林作战环境中更加明显。再加上保养不善，M16步枪一度遭遇被弃用的尴尬。

针对战场上出现的问题，柯尔特公司对该枪进行了改进，主要是换回最初的发射药，枪膛和枪管内壁全部镀铬，添加“辅助推机柄”机构，改进缓冲器等。1967年，改进后的步枪定型，被命名为M16A1式步枪，自1969年起大量装备美军。

1977至1980年，北约小口径步枪选型试验后，比利时SS109式5.56毫米口径枪弹被确定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，存在近距离杀伤威力太大、远距离杀伤威力不足的问题。为了统一弹药口径，并进一步提高步枪的作战性能，柯尔特公司又对M16A1式步枪进行改进：采用新的膛线；护木前的枪管被加粗；消焰器底部两个向下的开孔封闭，

使其在俯卧射击时不会扬起灰尘；觇孔直径改为5毫米，加上了可调节照门，也可以调整风偏；护木截面改成有散热肋条可以起防滑作用的圆形，使其更适合小手掌的抓握；枪托被设计得更长和更结实；抛壳窗后面增加一块凸起的导壳板，防止抛出的弹壳向后伤到射手；将原本的全自动模式改成3发点射模式，增加了容量为30发的弹匣。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，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。后来，M16A3式步枪面世，它是M16A2的全自动改型，数量不多，主要装备美国海军和特种部队。

M4卡宾枪

21世纪初，柯尔特公司推出了M16步枪的第四种改进型号-M16A4式步枪，它与M16A2步枪的区别主要在导轨和护木上。M16A4取消了机匣顶部的提把，将机匣改为平顶式，并在机匣顶部加装皮卡汀尼导轨，可以直接在上面安装瞄准具及各种光学仪器。护木也更改为导轨护木，可以加装小握把、战术灯等附件，使得M16A4在附件配置上更加灵活多样。在内部设计上，M16A4基本与M16A2步枪一样，延续了3发点射射击模式。2002年，M16A4式步枪成为美国海军陆战队的标准制式步枪。

柯尔特公司在不断改进M16步枪的同时，还根据美国陆军的授命以M16步枪为基础，改进衍生出了卡宾枪型号。1991年3月，该枪被命名为M4卡宾枪。该枪与M16步枪的主要区别在于枪管被缩短到370毫米，增加了一个缩颈用来挂榴弹发射器，枪托改成了可伸缩式。

M16系列步枪问世后，几乎跟随美军参加了所有现代战争，包括越南战争、海湾战争、阿富汗战争及伊拉克战争等。同时，该枪被世界几十个国家的军队采用和改进，出现在众多局部冲突中。