在20世纪90年代初期，陆军购买了有限数量的M4卡宾枪。M4有一个可折叠的枪托和一个较短的14.5英寸枪管，与M16A2较长的二十英寸枪管相反。这使得该武器更容易在狭小的空间中使用，特别是装甲车和直升机内部，同时也更容易在近距离战场如城市或丛林中进行操作。缩短枪管的价格略微降低了子弹的枪口速度和射程，但这些被认为是可以接受的折衷性能。
伊拉克和阿富汗的战争加速了M4卡宾枪的服役，大量列装给美国陆军和海军陆战队。该武器的重量为7.3磅，配有一个三十发弹匣。步兵和其他作战部队通常携带M4系列附加装备，包括Aimpoint红点瞄准具，Trijicon ACOG固定式步枪瞄准镜，激光指示器和M320 underbarrel榴弹发射器。这可以轻松将武器的重量提高到9磅及以上。虽然比较重，但仍然没有二次世界大战M1时代M1加兰德步枪重，这款半自动步枪重达11.2磅。
但是可靠的M4直到现在仍然有批评者，包括一位退休的少将，他们嘲笑这位M16的后代不适合现代地面部队。他们指出直接冲击式气体操作系统会将来自燃烧火药的废气吸入下一轮的枪膛内，，这是造成步枪内部污染的罪魁祸首，增加了堵塞的可能性。他们也因为5.56毫米子弹的动能也不足，并认为M4的枪管不够厚，很容易在持续的火灾中过热。
目前美国陆军正在努力纠正M4的缺陷。配发的新型M855A1弹药其性能得到了增强，让子弹在穿过人体时更快地产生内部空腔并造成巨大伤害。M855A1也擅长穿透防弹衣的钢板。
美国陆军还将现有的M4升级为新的M4A1标准。升级包括新的火力控制组，三发点射模式改为全自动，以及一个改进的触发器和一个较重长度更长的枪管，这会让M4A1在持续射击时防止出现过热现象。对于左撇子，A1也具有双手控制的设计。新的步枪正在M4A1标准进行生产，而旧式步枪则每天以大约三百支的速度进行升级改装。
