Штурмовая винтовка M16 была разработана Юджином Стонером на основе автоматической винтовки AR-10 калибра 7.62мм NATO под патрон .223Remington (5.56x45) в 1957 году. Винтовка M16 построена по газоотводной схеме с отводом газов из ствола прямо в затворную коробку (газы действуют непосредственно на затворную раму, в отличие, например, от АК, где газы действуют на газовый поршень в газовой камере и не попадают в пространство затворной коробки. Такая конструкция (без газового поршня) приводит к повышенной загрязняемости механизмов пороховой гарью при стрельбе и, соответственно, к более жестким требованиям по чистке и уходу за оружием). К достоинствам такой конструкции относится меньшая масса подвижных частей автоматики, и, как следствие, меньшее влияние импульсов от их движения на устойчивость оружия при автоматической стрельбе. Запирание осуществляется поворотом затвора с 8 боевыми упорами. Помимо этого, к особенностям конструкции можно отнести "переламывающуюся" на манер охотничьих ружей для разборки затворную коробку, изготовленную литьем из алюминиевых сплавов, приклад из полимера, расположенный на линии ствола (для уменьшения вертикального плеча отдачи), полимерные цевье и рукоятку управления огнем. Кроме того, винтовка имеет демпфер отката затвора (подпружиненный груз, в который ударяется затворная рама в крайнем заднем положении).

Винтовка M16 была принята на вооружение армии США в 1962 году и сразу же попала во Вьетнам. По результатам Вьетнамской войны винтовку модифицировали в 1968 году и обозначили М16А1. Тогда винтовка приобрела характерное устройство в виде клавиши на правой стороне затворной коробки для дозакрытия затвора (в случае засорения или недосыла патрона). Необходимость в такой детали (в отличие от АК, например) объясняется тем, что рукоятка перезаряжания, доступная для обеих рук стрелка и расположенная на тыльной стороне ствольной коробки, не связана с затвором жестко и при стрельбе остается неподвижной.

В начале 1980-х годов винтовка M16 была модифицирована - был введен более тяжелый ствол с уменьшенным с 305 до 178 мм шагом нарезов для использования бельгийского патрона SS109, изменена форма цевья, пластиковые детали изготавливаются из более прочного полимера.

Эта модификация винтовки обозначается М16А2 и с 1982 года по настоящее время состоит на вооружении армии США и других стран. Самая последняя модификация - М16А3, отличается от М16А2 главным образом заменой встроенной рукоятки для переноски на специальные направляющие для крепления различных прицельных и иных устройств (в том числе и ручки для переноски).

Калибр, мм      5,56х45 (.223 Rem)  5,56х45 (.223 Rem)   5,56х45 (.223 Rem)

Длина, мм                    990                      1000                         1000

Длина ствола, мм          508                      508                           510

Вес, кг                        3,18                      3,4                            3,85

Темп стрельбы, выстр./мин.     

                                  950                       950                          600-940

Скорострельность, выстр./мин.     
                                
                                 40-150                  40-150                       40-100

Прицельная дальность стрельбы, м     
 
                                   500                        800                         800

Емкость магазина, патронов
   
                                 20, 30                     20, 30                      20, 30