Als die US-Armee nach den Erfahrungen während der Invasion Panamas 1990 und der Schlacht von Mogadischu 1993 nach einer neuen Waffe für rückwärtige Truppen suchte, bot Colt eine verbesserte Version des Model 727 an, den Colt M4 Carbine. Dabei sollte mit der Zählung M4 an die Tradition des M1 Carbine aus dem Zweiten Weltkrieg angeknüpft werden. Da der M4 Carbine ebenfalls auf dem AR-15-System basierte, konnten die gleichen Magazine wie beim M16A2 verwendet werden, und einige Teile waren austauschbar. Jedoch bestand die US-Armee darauf, die Kompatibilität zwischen M16A2 und M4 weiter zu erhöhen. Da die Entwicklung der Colt-Waffen seit der Einführung des M16A2 in unterschiedliche Richtungen verlaufen war, konnte dem Wunsch aber nur bedingt nachgekommen werden. Vom M16A2 unterscheidet sich der M4 Carbine unter anderem durch eine andere Schließeinrichtung, spezielle Patronenzuführrampen und einen doppelten Hitzeschild im Handschutz.