M16的发展在1950年代由军方主导，1960年代在越南进行了一次很成功的实战测试。这导致在1964年M16正式被美国空军（USAF）采用。许多个M16的改进版本陆续进行了实战测试，成功的产生了M16A1。M16A1仅仅是基于M16应军方要求加上了一个复进助推器。它从1967年到1980年代一直都是美国陆军的主要步兵轻武器，直到被M16A2取代。M16A2如今反过来又被M16A4取代，后者采用了为M4卡宾枪开发的模块化“平顶”型机匣。该武器的最初版本仍然有库存，主要供留用，以及给国民警卫队以及美国空军使用。M16A3是M16A2的全自动改型，主要在美国海军中使用。