Le Colt M4 est une version raccourcie du M16 au canon de 14,5 pouces (368 mm) de long et à crosse télescopique. Celle-ci comprend néanmoins une grande partie du mécanisme du fusil, la crosse peut donc être raccourcie d'un tiers de sa longueur mais du fait du ressort récupérateur logé dans le tube de crosse, celle-ci ne peut être entièrement escamotée comme sur d'autres fusils d'assaut. Ses autres caractéristiques sont identiques à celles du M16A2 (calibre 5,56 mm OTAN, sélecteur de tir avec sûreté, coup par coup et rafale contrôlée de 3 coups). Au départ destinée aux forces spéciales pour qui une arme légère garantit de meilleures mobilité et maniabilité, cette arme équipa ensuite les unités n'ayant pas besoin de la portée d'un M16. C'est en particulier le cas des équipages de véhicules, des artilleurs et au niveau du groupe de combat, des sous-officiers, officiers, radios, etc. Le M4 a pour origine les premières expériences de raccourcissement des AR-15, XM16 puis M16A1 presque dès leur introduction lors de la guerre du Viêt Nam qui aboutiront à la carabine XM177, arme qui rencontra un certain succès, mais qui en raison de certains défauts, comme des rafales trop rapides et irrégulières au fur et à mesure de l'encrassement, une déflagration difficilement supportable rendant nécessaire un cache-flamme/réducteur de son, s'encrassant très vite et devenant inopérante firent qu'elle ne sera jamais officiellement adoptée.