管由高压气体直接推动机框操作启动的转拴式枪栓，全枪由钢，铝以及复合塑料制成。M16是击发调变枪械，射击模式可透过位于下机匣左侧的快慢机切换。该枪主要分为三代。第一代是1960年代配备的M16和M16A1，使用旧式M193／M196子弹，能以半自动或全自动模式射击。第二代是1980年代开始配发到军中的M16A2，发射比利时SS109子弹（北约5.56毫米口径标准弹药，美军制式M855／M856子弹）。M16A2可半自动射击或三发点放射击。M16A3是M16A2具备全自动射击模式的版本，它只被美国海军有限装