L'M4 è un fucile d'assalto variante del fucile d'assalto americano M16A2. Il fucile è dotato di selettore di fuoco che nella versione iniziale aveva le opzioni sicura / colpo singolo / raffica 3 colpi, dalla versione M4A1 e SOPMOD il gruppo scatto è stato rimpiazzato con quello dell'M16A1 (sicura / colpo singolo / raffica libera). È la diretta evoluzione della carabina XM177E2 calibro 5.56mm utilizzato dai militari americani in Vietnam.
Viene caricato con cartucce M855 (SS109) da 5,56 x 45, sia FMJ che JHP; i suoi caricatori sono da 30 colpi. È stato riscontrato un surriscaldamento della canna se l'arma viene usata a lungo in modalità raffica, con alcuni casi di fessurazione longitudinale della canna od addirittura di scoppio della stessa. L'inconveniente è stato ovviato con nuovi trattamenti termici delle canne.
L'arma venne presentata alla fiera delle armi da difesa di Abu Dhabi nel 1994, come modifica della M16A2 Carbine M723, che aveva la canna da 14.5" più sottile. Allo sviluppo dell'M4 ha contribuito grandemente l'esperienza delle Forze Speciali dell'Esercito degli Stati Uniti (i cosiddetti "Green Berets"), desiderosi di avere con se un'arma più leggera e maneggevole degli M16A1 ed A2 standard. Il profilo delle missioni delle Forze Speciali prevede spessissimo che l'operatore agisca per lunghi periodi a piedi e portando con se il massimo carico possibile per assicurare una lunga autonomia di combattimento e sopravvivenza dietro le linee nemiche. Il peso dell'M4 è poco superiore alla metà di un M16A2: la differenza permette di portare ad un soldato, a parità di carico, più acqua, più munizioni, più equipaggiamento senza per questo rinunciare alla potenza di fuoco di un fucile d'assalto.
Spesso sull'M4 vengono montati accessori, in particolar modo grazie al sistema RIS, come ad esempio il lanciagranate M203 e Red dot.
