В ходе исследований, проведенных министерством обороны США в 1940-1950х годах, был сделан вывод о необходимости перехода от оружия калибра.30 (7.62 мм) к оружию калибра .22 (5.56 мм) (имеющему меньшую массу и отдачу).В этом исследовании была собрана и изучена статистика ранений, полученных солдатами армии США от Перовой Мировой до Корейской войны.Были сопоставлены цифры о количестве и расположении ран не теле, типы ранений, дальность, на которых они были получены. Были обработаны данные о потерях в личном составе миллиона солдат.Исследования показали, что прицельный огонь утратил былую роль, и большее количество ран было нанесено от попаданий в ходе неприцельной автоматической стрельбы, причем очень редко огонь велся на расстояниях более 300 метров.В ходе Корейской войны, по опросам 600 пехотинцев до 87% ран было получено ими на расстоянии менее 300 метров. А ответный огонь, в 95% случаев они открывали с расстояния чуть более 100 метров. Разработку оружия под новый калибр в 1957 году начинает компании Armalite Division of the Fairchild Aircraft Corp на базе более ранней винтовки AR-10 калибра 7.62 мм. В 1959 году компания Armalite продает права на конструкцию новой винтовки компании Colt's Patent Firearms Manufacturing Company. В 1964 году винтовка M16 официально принимается на вооружение, сменив M14. В 1985 году армия США принимает на вооружение M16A2, адаптированный под патрон SS109. В 1994 году на вооружение армии США поступают самые последние варианты винтовки М16 — это винтовки M16A3 и M16A4.

Автоматическая или самозарядная винтовка калибра 5,56×45 мм с воздушным охлаждением ствола, автоматикой на основе газового двигателя (энергия пороховых газов) и схемой запирания затвора его поворотом. Пороховые газы, отведенные из канала ствола по тонкой газоотводной трубке, воздействуют непосредственно на затворную раму (а не на поршень, как во многих других схемах) толкая её назад. Движущаяся затворная рама поворачивает затвор, тем самым выводя его из зацепления со стволом. Дальше затвор и затворная рама движутся под действием остаточного давления в патроннике, сжимая возвратную пружину, одновременно с этим выбрасывается стреляная гильза. Распрямляющаяся возвратная пружина толкает затворную группу обратно, затвор извлекает из магазина новый патрон и досылает его в патронник, после чего входит в зацепление (запирается) со стволом. На этом цикл работы автоматики завершается и после выстрела все повторяется сначала. В конструкции М16 предусмотрена задержка затвора в крайнем заднем положении для облегчения перезарядки оружия. Это значит, что когда в магазине закончатся патроны, для перезарядки будет достаточно сменить магазин и нажать на кнопку затворной задержки, расположенную на левой стороне затворной коробки, а не тянуть за Т-образную ручку на заднем торце оружия. Для изготовления винтовки использованы сталь, алюминий и пластмасса.

M16 — винтовка классической компоновки. В прикладе размещены приспособления для чистки оружия. С правой стороны ствольной коробки хорошо виден «досылатель» затвора (предназначенный для ручного досылания затвора, если энергии возвратной пружины окажется недостаточно) и крышка над окном выбрасывателя гильз, предохраняющая механизм от попадания грязи и автоматически открывающаяся при взведении затвора. Кроме того, на винтовках, начиная с модификации М16А2, появился отражатель, который позволяет стрелку вести огонь с левого плеча, не боясь попадания гильз в лицо. На винтовку может устанавливаться 40-мм подствольный гранатомет M203. На современных винтовках имеются направляющие типа Picatinny rail, позволяющие устанавливать широчайший ассортимент прицелов и дополнительных приспособлений — лазерных целеуказателей, тактических фонарей, передних рукояток и так далее.

М-16 широко использовался в ходе индонезийско-малайзийской конфронтации 1962—1966 годов, где использовалась специальными подразделениями британской армии. Однако мировую известность М16 получила во Вьетнамской войне, где широко применялась армией США и Южного Вьетнама.

На сегодняшний день существует множество вариантов винтовки:
     M16 — первая модель винтовки. После снятия с вооружения компания Colt продолжила производство M16 для гражданского и полицейского рынков, а также на экспорт.
     M16A1 — отличалась от M16 наличием досылателя затвора, имевшего вид большой кнопки на правой стороне ствольной коробки. Стояла на вооружении армии США до 1985 года.
     M16A2 — вариант винтовки M16A1, адаптированный под патрон SS109 / 5.56mm NATO. Отличалась от M16A1 более толстым и тяжелым стволом с шагом нарезов 1:7, улучшенными прицельными приспособлениями, новым цевьем и прикладом, а также заменой режима непрерывного огня (очередями) на режим с отсечкой очереди после 3х выстрелов.
     M16A3/A4 — имеют так называемые "плоские" ("flat top") ствольные коробки, у которых интегральная рукоятка для переноски заменена на направляющую типа Пикатинни, предназначенную для установки самых разных прицельных приспособлений, в том числе и съемной рукоятки для переноски с прицельными приспособлениями по типу М16А2. M4 имеет возможность стрельбы только очередями по три выстрела, M3 имеет режим стрельбы очередями.

Штурмовая винтовка М-16 в первую очередь отличается высокой точностью стрельбы.При стрельбе одиночными или очередью ствол не заносит в сторону.Точность винтовки обеспечивает и низкая отдача.М-16 достаточно скорострелен(имеет как и возможность стрельбы очередью,так и одиночными) и удобен в использовании.Большая начальная скорость пули(больше чем у АК).Также,на этой винтовке есть возможность крепления дополнительного снаряжения.
В первую очередь самым большим недостатком Американской штурмовой винтовки М-16 является ненадёжность.Автомат забивался грязью или просто пороховой гарью и заклинивал,что приводило к большим жертвам солдат,так как во время боя не было времени для чистки оружия.При попадании воды в ствол винтовка давала осечки.

            Патрон: 5,56×45 мм НАТО
            Принцип действия: Газоотводный автомат
            Темп стрельбы: 650-750 выстрелов в минуту (M16A1), 800 выстрелов в минуту (M16A2)
            Начальная скорость пули: 945 м/с (M16A1), 975 м/с (M16A2), 1067 м/с (M16A4)
            Прицельная дальность: 460 (M16A1), 550 м (M16A2)
            Масса (без магазина): 2.89/3.6 кг (M16A1), 3.77/4.47 кг (M16A2) пустой/с полным магазином 30 патронов
            Длина: 986 мм (M16A1), 1006 мм (M16A2)
            Ствол: 508 мм
            Система зарядки: коробчатый магазин на 20/30 патронов
            Прицел: диоптрический
            Типы: M16A1, M16A2, M16A3/A4
            Выпущено: около 8 млн. (производство продолжается)