5,56-мм автоматическая винтовка M16 принята на вооружение армии США в 1962 году. Автоматика работает на принципе отвода пороховых газов из канала ствола и их действия непосредственно на затвор. Ударно-спусковой механизм позволяет вести одиночный и автоматический огонь. В 1967 году на вооружение принят модифицированный вариант M16A1 с повышенной прочностью ствола, измененным расположением рукоятки заряжания. До 1985 года было выпущено более 6000000 винтовок этой модификации. Кроме стандартной модели, винтовка выпускалась и со стволом меньшей длины. Под стволом может крепиться 40-мм гранатомет M203. Прицельные приспособления расположены на жестко закрепленной над корпусом рукоятке, служащей для переноски винтовки.

С 1984 года производится винтовка M16A2, рассчитанная на применение нового 5,56-мм патрона SS109, с измененной конструкцией ствола, упрочненной ствольной накладкой с повышенными теплоизоляционными качествами, измененной конструкцией пламегасителя и прицельных приспособлений, более длинным прикладом. Ударно-спусковой механизм допускает ведение oгня фиксированными очередями по 3 выстрела. У окна выбрасывания гильзы устанавливается гильзоотражательный щиток для предотвращения попадания гильз в лицо при стрельбе с левой руки.