1991年海灣戰争，美國各式新裝備、新戰法給世界各國留下了深刻印象，當時美軍手中形式各樣的M4步槍更是成為了美國軍隊的名片之一。随着美國XM8步槍項目的取消，M4步槍（包括M16步槍）成為了美國服役時間最長的标準步槍，也有很多人說M4步槍是最優秀的步槍。
二戰後，美國全面換裝了M14自動步槍，由于采用了7.62mm全威力彈，其威力大，并且火力密度相比二戰期間使用的M1加蘭德半自動步槍也有很大提升。也正是因為采用全威力彈，在2000米外仍有殺傷力，顯然威力過剩，同時全威力彈的後坐力十分大，是以在全自動射擊時非常難以掌握，再加上7.62x51毫米全威力彈尺寸和重量都比較大，與當時蘇聯同口徑的AK-47相比，在同樣重量的情況下彈藥攜帶量也更少，是以美國開發了新的小口徑步槍M16。
M16使用的是5.56x45mmNOTO彈，雖然這種子彈口徑小了很多，但是由于小口徑子彈在擊中人體後會在體内翻滾産生空腔，也就是說雖然這種子彈口徑更小，但是殺傷力并沒有減弱。由于裝藥量減少，後坐力也大大降低，更易操控，連續射擊狀态精度更高。不過，早期的M16由于制造技術和保養配件不到位的等多種原因，剛到越南戰場時故障頻發，可靠性非常差，雖然之後美軍補發了保養配件，M16的可靠性有了很大提升，但是美國陸軍依然對M16不滿意。于是美國在M16的基礎上改進得到了M16A1，之後又在M16A1的基礎上發展出了M16A2，之後又進一步發展出了M16A3和M16A4。
1988年美國陸軍授予柯爾特公司聯合陸軍部和海軍陸戰隊開發新的改進型卡賓槍，于是在1991年The United States Carbine，Caliber 5.56毫米NATO，M4（美國5.56毫米北大西洋公約組織口徑M4卡賓槍）誕生了。M4基本沿用了M16的結構，采用了相同的導氣、氣冷、轉動式槍機設計，采用彈匣供彈，并且彈匣可以互換。
M4與M16 之間80%的零件可以互換，是以這兩款槍非常相似，以至于早期的M4是以M16A2的編号換裝到82空降師，用以替換M16A1、M3沖鋒槍和車輛駕駛員使用的部分9毫米手槍。其實M4更像是短管版的M16，再加上M4使用了長度可調節的伸縮槍托，是以M4在城市作戰、叢林作戰和裝甲車内射擊等狹小環境中使用起來也更加友善，非常符合當時美軍的使用需求。
柯爾特公司還将皮卡汀尼導軌安裝在了M4步槍上，使得這款步槍可以非常友善地安裝和拆卸戰術配件。得益于這款快拆設計的标準導軌，使得M4獲得了子產品化能力，可以根據任務的不同安裝包括低倍率瞄準鏡、戰術手電、紅外雷射瞄準器、夜視儀以及榴彈發射器的等大量配件。喜歡玩war game的水友非常熟悉的“健身器材”“聖誕樹”就是這麼來的。而正因為M4可以根據不同的任務，配置不同的戰術配件增強作戰能力，使得M4在美軍行動的各項任務中都具有良好的表現。可以說它是美軍行動中“可靠的夥伴”，這也是為什麼很多人認為M4步槍是最優秀的步槍的原因之一。
除了友善安裝豐富的戰術配件外，M4步槍本身也在不斷的改進和發展，不斷發展出了M4A1、SOPMOD M4等多種型号。同時還發展了更适合室内和巷戰的短槍管CQB型M4，以及更換加厚槍管的柯爾特921HB型（官方仍以M4A1命名），還有可以發射7.62mm彈藥的M4，以及從M4和M16發展而來的SR25精确射手步槍和M110精确射手步槍。這也更進一步使得M4步槍足以滿足美國所有的作戰需求。
另外M4作為美軍推行的北約标準步槍，配套的5.56x45mmNOTO彈作為北約标準裝備，使得大量國家裝備M4步槍，這也使得M4在全世界都有龐大的生産量和廣泛地使用基礎。其實，這也意味着即使出國作戰，搞到M4的配件也不是什麼難事。再加上幾乎所有的北約國家都在使用5.56x45mmNOTO彈，也意味着在後勤供應和維修方面以及訓練方面都可以得到極大的簡化。
在如此多的優勢傍身的情況下，M4步槍也取得了非常多的戰績，例如自1991年海灣戰争以來，M4步槍參與了美國所有的對外戰争地面行動，而這些地面行動的成功無疑都有M4步槍的一份功勞。另外在2011年本·拉登的斬首行動中，海豹突擊隊隊員正是用M4步槍的紅外雷射點瞄準本·拉登的胸膛，擊斃了本·拉登。是以對于美國來說，M4步槍可謂是戰功赫赫。
正是因為M4步槍擁有不錯的性能，同時還有很強的實戰表現，是以很多人都說M4步槍是最優秀的步槍。不過，如果M4步槍是最優秀的步槍，那麼美國為什麼今年4月開始在101空降師第506步兵團一營，換裝全新M7步槍與M250班用機槍，以取代目前正在使用的M4步槍和M249機槍呢？其實美國此次更換M7解決的就是M4步槍最大痛點，5.56彈殺傷力小的問題，美國此次換裝的M7步槍和M250機槍最大特點，就是使用6.8毫米步槍彈以解決5.56殺傷力不足的問題。
美國從7.62全威力彈更換到5.56小口徑彈時是上世紀的五六十年代，當時7.62全威力彈的問題就是殺傷力過大，對目标造成的大部分是貫穿傷。而前文提到過雖然5.56子彈威力相比之下小得多，但是由于擊中目标後在目标體内翻滾産生空腔，對目标的破壞力并不比7.62子彈小。同時5.56子彈在翻滾時會大量消耗動能，子彈基本會留在目标體内，即使貫穿剩餘動能也十分小，非常适合巷戰和室内近距離作戰使用，這些都是當時美國面臨的作戰環境的優點。
随着時代的發展，首先就是作戰環境的變化，美國在阿富汗這種平原作戰時往往需要遠距離射擊，而M4的有效射程隻有500米，很多時候無法滿足部隊需求，是以不少部隊士兵都覺得M4步槍的威力和射程較小。另外随着防彈衣的普及，5.56子彈本身侵徹性差的缺點就更加暴露了出來，在面對防彈衣的情況下，5.56子彈威力或者說動能無法擊穿防彈衣。另外M4在阿富汗戰場上還暴露出射擊噪音大、槍管過熱等問題。
中肯地說M4步槍是一款十分優秀的步槍，在過去的幾十年中表現優異，但是就如沒有十全十美的人一樣，也沒有十全十美的武器裝備。即使M4有着這樣那樣的優點，但是缺點也十分明顯，有些還是硬傷，是以不能說M4是最優秀的步槍，因為更優秀的步槍永遠隻是下一代。