起端
進入1990年代，由於ACR計畫夭折，美國軍方已經看不到依靠現有技術為士兵提供革命性的制式步槍，因此他們傾向於對原有武器進行修改，於是出現了M16A2的改進型M16A3。M16A3保留M16A2的基本特徵不變，只是作少量的改進，其基本宗旨是大幅度地提高射擊精度，並不打算採用任何高新技術，因此最初的打算是在三年內（1993年至1995年）內廣泛裝備M16A3。由此可見M16步槍本身並沒太大改進的餘地，主要的發展潛力在於採用新型的光學瞄準鏡和夜視儀等瞄準系統。
發展
當時M16A3的計畫是在借鑑一種為M16A2開發的名為“SERFS”系統的護木（就和現在的KAC生產的RIS護木類似），在增設的M1913標準導軌上可選擇地安裝新型的瞄具。具體方案是：在M16上下左右各設一導軌，取消M16機匣上方的提把，上方的導軌從機匣上方延伸至槍管前端；前護木下的導軌上安裝摺疊式小握把，或安裝M203榴彈發射器；其他的導軌可以雷射瞄準器、光學瞄準具等。M16A3安裝了鋁合金制的“SERFS”系統後重量比M16A2減輕0.23kg。但因經費緊張，估計只能為每個步兵班配備3~4支M16A3。據傳當時美國陸軍軍械、彈藥和化學司令部已經與M16A2的生產商簽訂了2,710萬美元的契約，對64,725支M16A2進行改進。
M16A2生產商FNMI的M16A3改進計畫，被稱為“FIRM-M16”（上）。同的改裝也可以M4上實現，被稱為“FIRM-M4”（下）。FIRM除了瞄準鏡座導軌外，還有一個新的消焰器。由於美軍不會裝備MIRM-M16，所以FNMI只能直接向使用者推銷“FIRM”的配件。
發展變化
到了1990年代中期，始終沒有關於M16A3定型的報導。除了關於美軍特種部隊和快速反應部隊大量裝備M4卡賓槍外的報導外，通過各類新聞片斷中看到在世界各地奔波的美軍手上仍然是M16A2，或者是根本就沒有必要花那么多的錢改裝一支專門安裝先進瞄準具的M16A3，只需要直接在M16A2上安裝瞄準具就可以了。然後，到了1997年11月，美國陸軍開始全面換裝制式步槍，但接任的不是M16A3，而是M4/M4A1卡賓槍。
結果
再後來，一些被確認是傳說中的M16A3的實物圖片出現了。M16A3的外形和1990年代初的構想相去甚遠，它的改進僅僅是將固定的提把改為整合M1913導軌的平頂型機匣的結構（即和M4A1相同），這樣就方便了安裝瞄準鏡，此外採用了M16A1的下機匣，即能夠全自動射擊，而其他方面完全保留了M16A2的特徵。一些資料中提到，美國海軍的海豹突擊隊在1992年就裝備了M16A3，而且明確提到這是可全自動射擊的平頂型的M16A2，由柯爾特生產。這說明M16A3的設計至少在1992年前就已經完成，但由於沒有正式裝備部隊，所以一直未有公開。
特徵
M16A3
膛線 6條，右旋，纏距178mm
空槍重(帶空彈匣) 3.77kg (8.30 lbs.)
理論射速 700~900 RPM
有效射程 550m
最大射程 3600m
初速 945 m/s (3100FPS)
槍口動能 1765 J
彈匣容量 20 / 30 rds
瞄準基線長 501 mm
全槍壽命 25000發
