概述
1988年由柯爾特公司授命於美國陸軍部，在陸軍部與海軍陸戰隊聯合參與下研製新型的M16卡賓槍。柯爾特公司的工程師把槍管弄短至14.5英寸(370mm)，槍管上增加了一個縮頸用以掛裝M203榴彈發射器，採用伸縮槍托，射擊方式為半自動和三發點射，護木內採用了雙層的鋁製隔熱屏。這種新型卡賓槍的柯爾特公司產品編號為Model 720，在1991年3月軍方正式定型並命名為“美國5.56mm北大西洋公約組織口徑M4卡賓槍”
歷史
早期
裝有M203榴彈發射器的M4。
M4卡賓槍首次參加實戰是在1991年的海灣戰爭，戰爭爆發前美軍突然發現他們缺少新步槍，許多部隊仍在使用M16A1，而M16A2隻是在1986年才開始陸續裝備，有許多部隊還沒有完成換裝。由於需要儘快獲得大量的M16A2和M4，因此美國國防部批准增加M4的供應商，緬因州的大毒蛇輕武器公司（Bushmaster Firearms）獲得一份供應M4卡賓槍的採購契約，並為陸軍供應了4,000支M4，這批槍在“沙漠盾牌”和“沙漠風暴”期間被第82空降師使用，據說施瓦茨科普夫將軍（Schwarzkopf）的衛兵也是使用M4。
美國海軍陸戰隊在1982年開始採用M16A2步槍（當時由FN承包）和M855彈藥來取代老舊的M16A1和M193彈藥而旗下的Force Recon在1983年為因應新彈藥的採用，提出室內近身作戰武器的需求，此即為取代XM177E1/E2和部分M16A1卡賓槍的XM4計畫（有一說則是為因應阿拉伯聯合酋長國的需求）。
當時海軍陸戰隊的Force-Recon裝備的制式武器為M3A1（非制式武器則是XM177E2），裝甲部隊也採用M3A1海軍陸戰隊認為應為其陸戰隊武力偵察連（Force Recon）及裝甲車組成員換裝新式卡賓槍。
柯爾特公司的工程師把M16A2的改良成果運用到M653卡賓槍上，將槍管改短至14.5英寸（368.3毫米），採用伸縮槍托和M16A2的鳥籠式防火帽，使用3連發以取代全自動功能，射擊方式主要為半自動和三點發射，護木內採用了單層的鋁製隔熱屏，採用STANAG彈匣供彈。這新型卡賓槍在柯爾特公司產品編號為Model 720，後來被稱為XM4。
但國會否決了陸戰隊的XM4採購預算，Force Recon最後只能以HK MP5-N取代M3A1衝鋒鎗做為近身距離作戰武器。
1988年美國陸軍也改採用了M16A2（由Colt承包），並開始進行先進戰鬥步槍（ACR）的計畫，這時又有提供給非前線戰鬥人員和空降部隊的卡賓槍使用需求提出。美國陸軍部授命柯爾特公司在陸軍部與海軍陸戰隊聯合
參與下，重新展開XM4的研發和第二階段的測試。經過進一步測試和改良後，1991年3月槍枝正式定型，並命名為“美國5.56毫米北大西洋公約組織口徑M4卡賓槍”（The United States Carbine, Caliber 5.56mm NATO, M4）。
M4最大改良為在槍管距離準星座前25毫米的位置上增加一縮頸，用以掛裝M203榴彈發射器，此外也能改裝成固定槍托；由於M4和M16A2構造十分相似，甚至有高達85%的零件可以互換，因此最初也有人稱其為M16A2卡賓槍主要用於替代M16A1/A2步槍、M3衝鋒鎗和車輛駕駛員使用的部分9毫米手槍，並於1994年正式列裝。
柯爾特公司還有以Model 653（俗稱M16A1卡賓槍）為藍本進行改良，換成可使用M855彈藥的14.6英吋槍管以及採用M16A2型的上槍身和防火帽，研製出另一種射擊方式為半自動和全自動的Model 727，整體在1985年定型除了射擊模式外其他地方則與M4完全一樣，因此有些人稱這型為M4增強型（M4 except）或海軍型M4。
改良
在M4裝備部隊後，柯爾特又設計了一種用皮卡汀尼導軌代替固定提把的平頂型機匣，方便安裝模組化的瞄準裝置。在1994年8月這項改進也被美軍接納，這就是M4A1卡賓槍。M4跟M4A1最主要的分別是，M4擁有"S-1-3"系統(保險/單發/三點發)扳機，而M4A1則擁有 "S-1-F"系統(保險/單發/全自動)扳機，採用固定提把，只有三點發的M4已被全自動M4A1取代。
M4A1卡賓槍多被用作特別作戰用途，也是現在最常見的版本。現時主要裝備美軍各常規部隊及特種部隊包括三角洲特種部隊、美國海軍海豹部隊、美國陸軍遊騎兵及美國海軍陸戰隊。M4/M4A1卡賓槍在多國特種部隊及特警隊中都有使用。之外，槍托可做近身武器，相當於刀具。
配有AN/PEQ-2A雷射/紅外線指示器的M4A1。
之後美國特戰司令部（USSOCOM）為整合各特種部隊的武器系統，計畫採用M4為主要單兵武器，並搭配計畫中的SOPMOD系統，開始著手改良M4。
M4主要改良是將三點放改成全自動，但由於全自動射擊下容易造成過熱的情形，當使用連發方式打完6個彈匣後護木就燙得不能直接用手去碰所以護木改良成更粗厚並有兩層鋁隔熱片。另外重要的改良為MIL-STD-1913的實際套用去除了原有的提把並換成從陸軍ACR計畫的經驗中獲得的皮卡汀尼導軌（Picatinny rail），方便安裝各種瞄具1994年8月這項改良也被美軍採用。這種平頂（Flattop）構型的M4的最早型號為M4E1（Colt型號為Model 921）後來正式命名為M4A1，並在1994年被USSOCOM採用。
M4A1卡賓槍因應USSOCOM的改良，美國陸軍也將原本的M4改成粗護木和平頂上機匣，此改良型在柯爾特的型號為Model 920並以SOPMOD為藍本發展模組化武器系統（Modular Weapon System）。除了將原有的M4提升至920型外美國陸軍也發展MWS型，採用改良自RIS的導軌轉接系統（Rail Adapter System），由4個皮卡汀尼導軌組成使其可以加裝許多附屬檔案，RAS還包含有一套備用機械瞄具。搭配RAS的M4型號為925，並曾有短時間被命名為M4E2最後則以M4或M4 MWS稱呼之。
2001年因為911事件而開始駐軍阿富汗的USSOCOM，發現M4槍管在全自動射擊多個彈匣的情況下容易過熱並造成損壞，而當特戰人員在高山寒冷的天氣下射擊M4A1，瞬間的熱脹冷縮作用常發生故障的情形，嚴重的話甚至槍管會炸開。因此緊急改良採用重型槍管。在槍管整體加厚後雖然會略為增加重量，但全自動射擊時更耐熱也更準確。這些採用重型槍管的槍枝還配有一重量稍大，被稱為H2的新緩衝器。
標準的H緩衝器裡面有一塊鎢和兩塊鋼組成的滑動配重，而新的H2緩衝器改為兩塊鎢和一塊鋼。這些武器被稱為柯爾特921HB型（Heavy Barrel，重槍管），但軍隊採用的HB改進型並沒有重新命名，所以政府型M-4A1是包括了921和921HB。
缺點：
1.殺傷力偏弱
2.射程偏近
設計
M4上裝有M26霰彈槍。
M4卡賓槍的設計可追溯至早期卡賓槍版本的M16及XM177，都是由尤金·斯通納開發的CAR-15發展而來，同樣採用導氣、氣冷、轉動式槍機設計，以彈匣供彈及可選射擊模式的突擊步槍，而M4的長度比M16突擊步槍為短槍管縮短至368.3毫米，重量也較輕，令射手能在近戰時快速瞄準目標，兩者之中有八成的部件可以共用。
一些M4A1裝配較厚較重的槍管，以減低全自動開火時所產生的熱力，並且加厚鋁質隔熱層。美軍最初版本的M4卡賓槍只有“單發”及“三點發”模式，其後的M4A1以“單發”及“全自動”模式取代“三點發”，M4及M4A1均使用5.56 毫米口徑的SS109子彈，而且仍採用M16特有的氣體直推傳動方式。
配有握把和瞄準器的M4。
M4卡賓槍的護木較短，槍管長368.3毫米，比M16A2短了約140毫米。槍托為滑動伸縮式槍托，槍托拉出時可采抵肩姿勢射擊；而槍托縮入時，則可進行腰際射擊。M4的背帶不同於M16A2/A4的背帶連線在槍枝的下方而是連線在武器的一側，如此一來士兵在攜槍巡邏時可容易隨時準備射擊。
M4型卡賓槍有兩種瞄準具可以配套使用，一種是光學瞄準具，主要是用來替代目前M16A2步槍上所使用的機械瞄準具這種瞄準具主要在白天使用，瞄準時可以看到一個紅點，而紅點所在的位置也就是子彈將會擊中的位置另一個是輕型熱成像瞄準具，利用目標的熱影像來確定目標。此外，因考慮到士兵在與敵突然遭遇時將會沒有時間調整表尺M4還配備一隻專門設計的校射儀，士兵即可在不需要射擊的情況下就可以直接對槍或其附加裝置進行校正工作。
M4和M16A2/A4的分別主要有：
緊湊的尺寸；
短槍管；
伸縮槍托；
可全自動射擊（M4A1）；
雖然M4系列具有緊湊及輕巧等優點，但它的短槍管令出口初速及火力降低，縮短的導氣系統令射擊聲音增大槍管過熱亦較快而沿用M16的導氣系統，開火時是依靠氣體推動整個系統。
一些武器專家認為，它直接將氣體導入開火裝置，容易攜帶碳渣，從而產生污垢和熱量，造成潤滑劑乾燥，可能會在沙漠地區出現可靠性問題，其中在一次位於阿伯丁陸軍試驗鑑定中心對柯爾特公司的M4、比利時FN公司美國分公司的MK16 SCAR、H&K公司的HK416和XM8四種槍進行沙塵暴環境下的性能測試，現役的主力槍枝M4卡賓槍竟以中斷射擊882次排名倒數第一，引起陸軍官方的重視。
生產
美軍曾於第一次波斯灣戰爭發包給Bushmaster公司生產M4應急。柯爾特並以“M4”註冊商標為由，興訟阻撓Bushmaster、H&K等公司進行軍事上的生產或改良。2007年5月，按緬因州當地判決，“M4”非專有名稱，柯爾特應撤銷其商標使用。
2012年4月，早在2009年7月即取得M4技術資料（Technical Data Package，TDP）權利的美國陸軍宣布雷明登公司承包生產結束柯爾特長期壟斷M4軍用市場的局面。但柯爾特不願認輸，找出雷明登承包契約中權利金計算錯誤之處而獲得競標機會；參與廠商除了柯爾特、雷明登之外，還有Fabrique Nationale2013年2月宣布Fabrique Nationale公司得標。
採用
M4阿布達比為M4卡賓槍第一個外國用戶，但卻要求改用M16A1的下機匣，以讓M4卡賓槍可全自動射擊。
雖然M4的14.5吋槍管精度沒有M16的20吋槍管來的精確，但是許多軍事分析家認為步兵輕武器大多數情況下不需要射擊300米以外目標，只要在150米內有效就足夠了。
緊湊的外形和強大火力適合近身距離作戰使M4系列受到反恐部隊和特種部隊的喜愛，這些優點也適用於城市戰鬥因此在常規部隊的步兵班中，以M16A4為主再搭配少量M4A1成為流行的模式。在特種部隊和空降部隊等快速反應部隊中，M4A1是主戰武器，美國特種作戰司令部（USSOCOM）並把M4A1列為制式步槍。
除了美軍外，M4卡賓槍及其改型/仿製型亦獲多國特種部隊及特警隊所使用，多數出現在近戰及城市戰亦十分合適。
美軍的採用
美國海豹特種部隊在1988年也開始些許採用M4，三角洲部隊及美軍一些部隊也跟進。特種部隊之所以選購這種武器是因為M16A2步槍只有三點發設計，但是因為任務需求更需要全自動射擊，加上M16A2步槍的三連發設計不良如果在射擊中過早放開扳機而只打出2發子彈時，那么再扣動扳機時僅能打出1發子彈。
M4卡賓槍首次上陣是1991年的第一次波斯灣戰爭。
戰爭爆發前美軍發現他們缺少新型步槍，許多部隊仍在使用M16A1，而M16A2則在1986年才開始陸續裝備美軍部隊由於需要儘快獲得大量的M16A2和M4，美國國防部特別批准增加M4的供應商。
位於緬因州的Bushmaster公司得到一份對美軍提供M4卡賓槍的契約，為陸軍提供了4000把。這批槍在之後的“沙漠之盾”和“沙漠風暴”期間由美軍第82空降師所使用。由於美國政府未經柯爾特公司允許就向其他公司提供M4卡賓槍的專利和說明檔案，柯爾特公司威脅控告美國政府，最後Bushmaster公司也就只得到這一和美軍的契約。
1994年，海軍陸戰隊公布“任務需求說明書v1.14”，該檔案指出未來Force-Recon執行任務，應該以M4A1卡賓槍代替MP5-N衝鋒鎗作為近身距離作戰武器。海軍陸戰隊最終購買M4A1卡賓槍，但主要是裝備特種部隊，但是美國空軍卻始終沒有大量裝備M4。
美國陸軍目前已經用柯爾特公司的M4卡賓槍替換約10%左右的M16步槍（近20萬支）。2008年和2009年該項替換的預算分別達到9800萬和1.03億美元。而美國海軍陸戰隊預估進行一項類似的計畫，此外美軍訓練與條令司令部也正在制定整個陸軍配發M4的基本原則。
M4卡賓槍系列取代了.45 ACP的M3衝鋒鎗成為美軍工兵、戰車駕駛員及非前線部隊的裝備，限制3發點射的M4卡賓槍多數裝備車組成員、機組成員、文書或軍官例如M-1坦克車組成員多年來是使用4支M-3A1衝鋒鎗作為自衛武器用（現在則改為兩支M-4卡賓槍和兩把M9手槍）。
近年，對應戰術配件的平頂型上機匣及導軌式護木改進型號亦正漸漸取代舊式的M4卡賓槍。M4卡賓槍並不需要輔助發射裝置就能發射美軍和北約的制式槍榴彈，而M203型40毫米榴彈發射器也能非常容易地配裝到該槍上不僅給射手提供了點殺傷能力，亦提供了面殺傷能力。
型號
M4/M4A1
M4跟M4A1最主要的分別是，M4擁有“S-1-3”系統（保險/單發/三點發）扳機，而M4A1則擁有“S-1-F”系統（保險/單發/全自動）扳機，早期型採用固定提把，只有三點發的M4已被全自動M4A1取代。
M4MWS
M4的模組化武器系統（Modular Weapon System）版本，簡稱M4 MWS（又曾名M4E2），是配備RIS護木的柯爾特M925卡賓槍並配有大量戰術配件當初配備RIS護木的柯爾特925型卡賓槍經過測試後原被定型為M4E2但這個名稱對已有的卡賓槍安裝這個護木後是否需也應更改名稱疑問而放棄此稱，美國陸軍野戰手冊中則把安裝RAS的M-4系列稱為模組化武器系統（Modular Weapon System）或簡稱M-4 MWS。
M4 MWS模組化武器系統。
其戰術配件包括：前握把、M203榴彈發射器、不同長度的護木片、AN/PEQ-2雷射指示器、夜視鏡、瞄準鏡等。
M4A1卡賓槍
M4A1卡賓槍（M4A1 carbine）是其中一種M4卡賓槍的衍生型，被用作特別作戰用途，亦是現在最常見的版本現時主要裝備美軍各常規部隊及特種部隊，包括三角洲特種部隊、美國海軍海豹部隊、美國陸軍遊騎兵及美國海軍陸戰隊。
2007年4月19日，美國陸軍與M16/M4槍系製造商柯爾特，簽訂一筆總價值高達5080萬美金的M4/M4A1卡賓槍生產契約，預計契約內容於2008年7月30日前全數執行完畢。
SOPMODI
上為一支M4A1，下為一支CQBRC8。
USSOCOM為其轄下部隊開發的M4卡賓槍改裝套件 Special Operations Peculiar Modification。
KAC RIS（Rail Interface System）導軌；KAC前置摺疊式機械瞄具及KAC後置摺疊式機械瞄具；可快速安裝及拆下的M203榴彈發射器；KAC 消聲器；AN/PEQ-2A雷射/紅外線指示器；Trijicon's ACOG瞄準鏡；reflex紅點瞄準鏡；夜視鏡；M68 CCO紅點瞄準鏡；EOTech反射式瞄準鏡。
SOPMODII
第二代的SOPMOD改裝套件，是Block I的更新改進版本。現由多間公司生產，包括KAC（Knight's Armament Company）、ARMS（Atlantic Research Marketing Systems）、Lewis Machine & Tools而Daniel Defense則生產RIS-II（新一代戰術導軌）。
由不同公司生產的M4卡賓槍已在特種部隊服役，澳大利亞的澳大利亞特種空勤團（SASR）使用柯爾特的出口型M4英國的特種空勤團（SAS）使用加拿大迪瑪科SFW。
型號列表
註：粗體的柯爾特編號為美軍裝備，斜體柯爾特的編號是出口型及民間發售型，粗體名稱是美軍的指定名稱。
| 柯爾特編號 | 名稱 | 槍托 | 發射模式 | 照門 | 復進助推器 | 彈殼護板 | 槍管長 | 槍管類型 | 槍管膛線纏距 | 護木 | 刺刀座 | 槍口裝置 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 720 | XM4/M4 | 三代 | S—1—3 | A2 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 有 | A2 |
| 733 | M16A2突擊型/M4突擊型 | 三或四代 | S—1—F | A1或A2 | 有 | 有或無 | 11.5吋 | A1或A2 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 無 | A1或A2 |
| 735 | M16A2突擊型/M4突擊型 | 三或四代 | S—1—3 | A1或A2 | 有 | 有或無 | 11.5吋 | A1或A2 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 無 | A1或A2 |
| 738 | M4突擊型增強版 | 四代 | S—1—3—F | A2 | 有 | 有 | 11.5吋 | A2 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 無 | A1或A2 |
| 777 | M4卡賓槍 | 四代 | S—1—3 | A2 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 778 | M4卡賓槍增強版 | 四代 | S—1—3—F | A2 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 779 | M4卡賓槍 | 四代 | S—1—F | A2 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 920 | M4卡賓槍 政府型 | 三或四代 | S—1—3 | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 921 | M4A1卡賓槍 政府型 | 四代 | S—1—F | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 921HB | M4A1卡賓槍 重管政府型 | 四代 | S—1—F | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 HBAR | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 925 | M4E2卡賓槍 | 三或四代 | S—1—3 | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 927 | M4卡賓槍 | 四代 | S—1—F | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 933 | M4突擊型 | 四代 | S—1—F | 平頂 | 有 | 有 | 11.5吋 | A1或A2 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 無 | A2 |
| 935 | M4突擊型 | 四代 | S—1—3 | 平頂 | 有 | 有 | 11.5吋 | A1或A2 | 1:7 | 短圓肋紋型 | 無 | A2 |
| 938 | M4突擊型擴增版 | 四代 | S—1—3—F | 平頂 | 有 | 有 | 11.5吋 | A2 | 1:7 | M4 | 無 | A2 |
| 977 | M4A1卡賓槍商業版 | 四代 | S—1—F | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 978 | M4卡賓槍擴增版 | 四代 | S—1—3—F | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
| 979 | M4卡賓槍商業版 | 四代 | S—1—3 | 平頂 | 有 | 有 | 14.5吋 | M4 | 1:7 | M4 | 有 | A2 |
其他型號
M4卡賓槍在美國及部分國家均有獲授權生產或使用，當中亦包括了一些半自動民用型。所有生產過M4卡賓槍及其改型的國家包括：美國、加拿大（Colt Canada）、德國（黑克勒-科赫、Schmeiser、Overland Arms及瓦爾特）、英國（Imperial Defence Service）、瑞士（Swiss Arms、Astra Arms及B&T）、捷克（LUVO Arms及Pro Arms）、黑山（Tara）、烏克蘭（Zbroyar）、俄羅斯（Moroto）、土耳其（MKE及Safir Arms）、喬治亞、中國（北方工業）。
以M4作基礎的槍械包括：
CQBR—由美軍更換M4卡賓槍上機匣及短槍管改裝而成的近戰步槍，槍管只有10.3英吋（260毫米）。
大毒蛇M4－由美國大毒蛇武器公司（Bushmaster）生產的M4，據說價格比柯爾特生產的M4便宜。目前已知裝備在捷克特種部隊和喬治亞軍隊。
KAC SR-16－由美國奈特武器公司（Knight's Armament）生產的M4改型，目前已知獲香港特別任務連及波蘭GROM採用。
LWRC M6－由美國LWRC公司生產的M4改型，目前已知獲英國特種空勤團採用：美國軍械公司授權生產的M4。
R4－由美國雷明登武器公司（Remington Arms）生產的型號（並非官方M4）；
SR-556－由美國儒格-斯特姆（Sturm, Ruger）生產的型號；
LR-300－由美國Z-M武器公司（Z-M Weapons）生產的改型；
迪瑪科SFW及迪瑪科C8—由加拿大迪瑪科（現在是柯爾特加拿大）生產的M4/M4A1；
HK 416－由德國黑克勒-科赫（Heckler & Koch）生產的M4改型，採用不鏽鋼槍身及類似HK G36的短衝程活塞傳動系統，比原版M4更可靠。獲多國軍隊及執法部門的採用。
B&T M4－由瑞士B&T公司生產的型號；
SIG 516、SIG 716及M400－由瑞士Swiss Arms生產的型號；
LA-16－捷克LUVO Arms生產的型號；
TM4－黑山Tara公司仿製的型號，目前已裝備黑山軍隊；
Z-15－烏克蘭Zbroyar公司生產的半自動民用型；
VPO-140－俄羅斯莫羅托公司（Moroto）生產的半自動民用型；
G5卡賓槍—喬治亞生產的卡賓槍，以M4作基礎；
T-14－土耳其Safir Arms仿製的型號；
CQ-A卡賓槍—中國北方工業的平頂仿製版本；
馬來西亞SME工廠的特許生產型。
特種作戰突擊步槍—菲律賓的法弗蘭斯特製品工業（英語：Ferfrans）公司改進設計至M16A1、AR-15和M4等步槍及生產的一系列突擊步槍及卡賓槍系統。
諸元
印度軍隊使用M4A1 M4A1目前多用於特種部隊
美國法警使用M4搜查
槍托
一代：伸縮槍托，兩段固定位置，類似縮短版固定槍托。
二代：鋁製伸縮槍托，兩段固定位置，主要用於600系列的卡賓槍。
三代：非金屬制的塑膠伸縮槍托，兩段固定位置，1985年推出，主要用於700系列的卡賓槍和早期版本的M4。
四代：尼龍制伸縮槍托，四段固定位置，2002年推出，由Picatinny Arsenal的工程師Lily Ko設計，裝有背帶轉環、後托版，用於之後的M4。
發射模式
S—1—F：安全（S）—半自動（1）—全自動（F）
S—1—3：安全（S）—半自動（1）—三點發（3）
S—F—1—3：安全（S）—全自動（F）—半自動（1）—三點發（3）（第一代）
S—1—3—F：安全（S）—半自動（1）—三點發（3）—全自動（F）（第二代）
照門
A1：只可調整射程
A2：可調整射程及風偏
平頂：裝有MIL-STD-1913戰術導軌，整個後照門提把可拆
槍管類型
A1：輕型槍管，原型直徑0.675及0.575寸
A2：又名政府型，槍管前端直徑加厚至0.715寸
HB（HBAR）：重槍管型
M4：政府型槍管，前端有縮小的頸口以安裝M203
M4 HB（HBAR）：M4重槍管加厚型
槍管膛線纏距
1:7：右鏇，7寸（177.8毫米）
護木
短圓肋紋型：卡賓槍長度的圓肋紋型護木，僅有單層隔熱片。
M4：橢圓卡賓槍型護木，裝有雙層隔熱片，後期的版本在表面上為消光黑。
槍口裝置
A1：鳥籠型消焰器。
A2：鳥籠型消焰器，底部封閉以防止發射時射手被消焰器氣孔噴出氣體吹動的塵土影響。
槍型
步槍：20吋槍管長
卡賓槍：14.5吋槍管長
突擊型：11.5吋短槍管長
CQB型：10.3或10.5吋槍管長
版本
政府型（USGI）：美軍公發的訂製產品，槍身印有“美國政府財產”（PROPERTY OF U.S. GOVT.）字樣。
商業版（commercial/export）：柯爾特公司對美軍以外的警察單位、外國軍警販售的商業產品版本。
擴增版（Enhanced）：同時具有全自動與三發點放的功能，加上保險、半自動共有四種射擊模式的版本。
配件
後期型M4卡賓槍（配備KAC RAS護木）；
裝有M26霰彈槍的M4；
M203/M203A1/M203PI榴彈發射器—40毫米單發榴彈發射器；
M320榴彈發射器—40毫米單發榴彈發射器；
M26霰彈槍—前護木下掛式霰彈槍；
兩腳架；
瞄準鏡—M68CCO紅點瞄準鏡、EOTech反射式瞄準鏡、Trijicon's ACOG瞄準鏡；
雷射/紅外線指示器；
消聲器；
及所有對應M1913導軌（MIL-STD-1913 Picatinny rail）的配件。
使用國家地區
阿爾巴尼亞、阿富汗、阿爾及利亞、阿根廷、澳大利亞、亞塞拜然、孟加拉國、巴哈馬、巴林、比利時、貝里斯、玻利維亞、波士尼亞和黑塞哥維那、巴西、加拿大、智利、哥倫比亞、象牙海岸、哥斯大黎加、克羅埃西亞、捷克、丹麥、多米尼加共和國、東帝汶、厄瓜多、埃及、薩爾瓦多、法國、喬治亞、德國、加納、希臘、瓜地馬拉、海地、宏都拉斯、匈牙利、冰島、印度、印尼、伊拉克、以色列、義大利、牙買加、日本、約旦、哈薩克斯坦、科索沃、黎巴嫩、利比亞、馬其頓共和國、馬來西亞、墨西哥、摩納哥、黑山、摩洛哥、尼泊爾、荷蘭、紐西蘭、挪威、巴基斯坦、巴拿馬、菲律賓、波蘭、葡萄牙、俄羅斯、沙烏地阿拉伯、塞爾維亞、西班牙、新加坡、南非、韓國、斯里蘭卡、敘利亞、泰國、中國台灣地區、湯加、突尼西亞、土耳其、阿拉伯聯合酋長國、英國、美國、烏茲別克斯坦、葉門、中國香港（警察機動部隊：特別行動連）
流行文化
M4卡賓槍也同時出現在許多的娛體當中，尤其是以21世紀的美軍及其特種部隊作主題的作品，幾乎無處不在：
電影
1995年－哥吉拉vs戴斯特洛伊亞（ゴジラvsデストロイア):特殊急襲部隊用來對付幼體戴斯特洛伊亞的武器
1997年－空軍一號（Air Force One）
2001年－烈日風暴（Tears of the Sun）：主角A.K. Waters所使用
2003年－魔鬼終結者3（Terminator 3: Rise of the Machines）
2007年－28周毀滅倒數：全球封閉（28 Weeks Later）
2007年－變形金剛（Transformers）
2007年－狙擊生死線（Shooter）：裝上PVS-14夜視瞄準鏡的M4A1被多名SWAT、僱傭兵和史瓦格使用而唐尼則使用既裝上PVS-14且下掛了Cobray 37毫米榴彈發射器的M4A1，
2008年－熱血回歸（Rambo 4）：被Tombstone使用。（沙色槍身並裝上了M203榴彈發射器及ACOG瞄準鏡）
2008年－刺客聯盟（Wanted）：被其中一名殺手使用。（裝上瞄準鏡）
2009年—終結者2018（Terminator Salvation）
2011年－洛杉磯之戰（Battle: Los Angeles/World Invasion）
2011年－OOO·電王·All Riders Let's Go Kamen Riders（OOO, Den-O, All Riders: Let's Go Kamen Riders）：被修卡黑戰鬥員使用。
2011年－OOO & W - 假面騎士 × OOO × W MOVIE大戰CORE（OOO & W - Kamen Rider Movie War Core）：在“假面騎士OOO-織田信長的欲望”中被發掘隊伍的守衛使用。
2012年－勇者行動（Act of Valor）：裝上了多種戰術配件的M4A1為多名海豹突擊隊士兵的主要武器。
2012年－超凡蜘蛛俠（The Amazing Spider-Man ）
2012年—痞子英雄之全面開戰(Black & White Episode 1: The Dawn of Assault)
2012年－浴血任務2（The Expendables 2）
2012年—諜影重重4（The Bourne Legacy）
電視劇
2001年-2010年－24小時反恐任務（24）
2002年- －CSI犯罪現場：邁阿密（CSI: Miami）
2010年－反擊（Strike Back）：型號為M4A1。被波特、英軍特種部隊和美軍使用
2011年－反擊第二季（Strike Back ：Season 2）
2012年－反擊第三季（Strike Back ：Season 3）
電子遊戲
1999年－反恐精英（Counter-Strike）：型號為M4A1，命名為“Maverick M4A1卡賓”，能按右鍵裝上消音器。為反恐小組的其中一款可用武器。
2000年—Urban Terror
2002年－America's Army
2002年－全球行動（Global Operation）：可以選購瞄準鏡 滅音器及Beta C彈鼓。
2002年－Soldier of Fortune II:Double Helix：型號為M4A1，加掛M203榴彈發射器
2004年－反恐精英：零點行動（Counter-Strike：Condition Zero）：型號為M4A1，命名為“Maverick M4A1卡賓”能裝上消音器。為反恐小組的其中一款可用武器。
2004年－反恐精英：起源（Counter-Strike：Source）：同上。
2004年—特種部隊Online（Special Force Online）：目前推出的樂透武器版本：
白金M4A1
黃金M4A1
金龍M4A1櫻花M4A1
救贖者M4A1
獨角獸M4A1
沙漠風暴M4A1
白金之星M4A1
PHOENIX M4A1 Sight：附ACOG瞄準鏡和消音器
2005年－戰地風雲2（Battlefield 2）
2005年－真實計畫（Project Reality）
2004年－突擊風暴（Sudden Attack）：型號為M4A1。另外亦有六種改進版：
M4A1（ISR） Blood
M4A1 Infinity (S)
M4A1 Dever
M4A1 Camo
M4A1 Silence
M4A1 D.Fire
2007年－美伊戰爭（Insurgency: Modern Infantry Combat）
2007年－反恐精英Online（Counter-Strike Online）：隨遊戲登場武器，型號為M4A1，命名為“Maverick M4A1卡賓”，能裝上消音器。為反恐小組的其中一款可用武器。另外還有C-Box限定的裝上ACOG瞄準鏡的迷彩槍身型裝上前握把及戰術燈的黃金噴漆型、沙漠迷彩槍身型及帶有正義圖案的冰龍M4A1。
《使命召喚》（Call of duty）系列的《現代戰爭》系列三部曲：
2007年－使命召喚4：現代戰爭（Call of Duty 4：Modern Warfare）：型號為M4A1特種作戰型，被美國海軍陸戰隊及特種空勤團所使用。在線上模式時於等級10解鎖，並可使用榴彈發射器、紅點鏡、消音器及ACOG瞄準鏡等技能。
2007年-《穿越火線》（Cross Fire，簡稱CF）：型號為M4A1，是一款普及率極高的普通步槍。其準確率和射速都表現不俗，後期出現多種改良或紀念版本。
M4A1：攻擊力：40 射速：60 重量：45千克（減8%速度） 準確度：90 後坐力：58彈夾/火藥：30/60總體平衡性很好，攻擊力強（GP)。
M4A1-A 攻擊力：40 射速：62 重量：50（減速12%） 準確度：92 後坐力：58彈夾/火藥 35/70在M4A1的槍管裝上了消音器，玩爆破合適，暗中殺敵最合適。(CF點）
M4A1-S攻擊力：40 射速：62 重量：55 （減速14.98%） 準確度：92 後坐力：55彈夾/火藥：35/70是M4A1-A的“盜版”，後坐力減少了，加上了色彩迷觀，其他毫無加減。(CF點）
M4A1-E攻擊力：攻擊力：40 射速：62 重量：55 （減速14.98%） 準確度：92 後坐力：55彈夾/火藥：35/70是M4A1-S的加強版，加裝了瞄準鏡。(CF點）
M4A1-Custom威力：40 射速：65 重量：65（減速23.15%）準確度：98 後坐力：68彈夾/火藥：35/70在M4加上小瞄器，後坐力高，其他沒什麼反應。(CF點）
黃金M4A1威力：40 射速：68 重量：60（減速18.45%） 準確度：92 後坐力：59彈夾/火藥： 38/76
一般很少見，所為稀有，是目前排名第三的亞軍高等槍！半絕版武器，可在超級禮包(CF點）和活動里得
黃金M4A1-X威力：40射速：88 重量：68（減速25%） 準確度：95 後坐力：60彈夾/火藥：38/76CF全民稀有冠軍槍枝，為最高等級槍王，據說是世界最熱搶。
紅魔：威力：40 射速：68 重量：60（減速18.45%） 準確度：92 後坐力：59彈夾/火藥: 38/80生化壘器，專門對付生化幽靈的槍枝，紅色的M4A1-A收到了全民的歡熱！
此外，還有M4A1-QQ會員（會員專屬，在某些會員活動中領取）、M4A1-紫水晶（紫炎）、英雄級雷神、黑龍、黑騎士（售價：88800CF點）、及夢幻級永久武器玫瑰精靈（售價：46800CF點）
2009年－使命召喚：現代戰爭2（Call of Duty：Modern Warfare 2）：型號為M4A1（沙色槍身且移除了提把以裝上皮卡汀尼導軌），被第75遊騎兵團、141特遣部隊、美國海軍陸戰隊及馬卡洛夫的極端民族主義份子使用
在線上模式時於等級4解鎖，並可使用榴彈發射器、下掛式霰彈槍、紅點鏡、全息瞄準鏡、消音器、心跳探測儀ACOG瞄準鏡、夜視瞄準鏡、全金屬子彈外殼及延長彈匣（增至45 發）等技能。
2011年－使命召喚：現代戰爭3（Call of Duty：Modern Warfare 3）：型號為M4A1（黑色槍身且移除了提把以裝上皮卡汀尼導軌），被三角洲特種部隊和141特遣部隊（肥皂、普萊斯和尤里）使用。在線上模式時於等級4解鎖而在生存模式則在等級1解鎖，可使用榴彈發射器、下掛式霰彈槍、紅點鏡、全息瞄準鏡、消音器、心跳探測儀、ACOG瞄準鏡、夜視瞄準鏡、混合式瞄準鏡及延長彈匣（增至45 發）等技能。
2008年—合金裝備4：愛國者之槍（Metal Gear Solid 4: Guns of the Patriots）：命名為“M4 CUSTOM”，可裝上消聲器和雷射瞄準器。
2008年－戰地之王(Alliance of Valiant Arms ) :型號為:M4A1 921型，命名為M4A1。有者強化版本 台版:M4A1 RMK，其餘國家為:M4A1 MK.3。 並有多種轉蛋槍系列版本，及特殊塗裝版:M4A1 鴻福鯉魚之後因活動結束而下架，但官方活動時的獎勵還是會出現。
2010年－正當防衛2（Just Cause 2）
2010年 – 輻射：新維加斯 ：命名為"Marksman Carbine"（神射手卡賓槍），裝有光學瞄準鏡，彈匣容量為20發只可半自動射擊。有一特殊型號"All American Carbine"（全美國人卡賓槍，槍上塗有82空降師標誌，而82空降師的綽號正是"全美國人師"），彈匣容量增至24發，耐久更高。
2011年－國土防線（Homefront）：型號為M4A1，被美國抵抗戰士、美國海軍陸戰隊及朝鮮人民軍使用。
2011年－戰地3（Battlefield 3）：型號為M4和M4A1，單人模式中M4A1由主角亨利·布萊克本上士（SSgt. Henry "Black" Blackburn）和美國海軍陸戰隊（United States Marine Corps，USMC）隊員使用，多人在線上中M4A1為美軍陣營工程兵可使用的第一把槍，M4則在工程裝備中達到40000分後解鎖，俄軍陣營在工程裝備達到145000分後可解鎖M4A1，兩把槍配件通用。
2012年－逆戰：型號為M4A1和M4逆戰版。延伸版本：M4逆戰版，M4獵手，M4A1-A.......
2012年－反恐精英：全球攻勢（Counter-Strike：Global Offensive）：型號為柯爾特933型，命名為“M4A4”為反恐小組的其中一款可用武器。
2013年－生死狙擊：型號為M4A1。延伸版本：M4A1-A（加裝消音器），M4A1冰鋒，M4A1-S，M4A1榮耀，白銀M4A1，黃金M4A1.......
動漫
2006年—軍火女王：被雷姆（レーム，Lehm，聲：石冢運升）所使用。
漫畫
2010年－現代戰爭2：幽靈（Modern Warfare 2 ：Ghost）：為西蒙.萊利的武器，在第六集中還充當狙擊步槍使用。
生存遊戲
市面上亦有出售M4的生存遊戲用槍，而且非常的普遍並受到某些玩家的喜愛。現在M4的生存遊戲用槍大多都是由中國大陸、美國、台灣、香港及日本的廠商製造。
與《使命召喚：現代戰爭3》中的M4A1大致相同，但實際上為M4突擊步槍。
第一次出現就是第一關《黑色星期二》，為M4A1混合瞄準鏡。
可用配件：M203附掛式榴彈發射器、消音器、紅點瞄準鏡、全息衍射瞄準鏡加混合瞄準鏡、附掛霰彈槍、ACOG瞄準鏡、心跳探測儀、熱成像瞄準鏡。
生存模式中第一種解鎖的武器，售價為3000美元。
