另外之前很多观众在问，为什么在很多游戏里，如果M16的弹匣打空了，更换弹匣时会有一个拍枪身的动作。这个动作是因为M16有“空仓挂机”功能，那什么是空仓挂机呢？空仓挂机是指武器在将最后一发子弹打空以后，弹匣上的托弹板会将空仓挂机杆托起，被托起的限位杆会顶住枪机不使其复位。说简单点，就是利用最后一发子弹的燃气动力相当于“拉了一次枪栓然后卡住”。这样的好处是提醒射手枪里没子弹了，毕竟不是打游戏，能随时看得见还有多少子弹。同时再装好新弹匣后，按下或者拍下空仓挂机杆，释放枪机行程“把拉好的枪栓自动送回去”。这样就直接上膛可以再次进行射击，省去了射手像AK那样再拉一下的步骤。不知道这样给大家讲明白空仓挂机的功能没。
不过这种限于交战时换子弹用上空仓挂机功能，如果刚开战第一次装弹匣还是需要拉枪栓。
1964年2月8日，美国空军先玩明白了，将XM16正式命名为美国5.56mm口径M16步枪（United States Rifle, Caliber 5.56mm, M16）。初期的M16采用的是三角形护木与20寸枪管，另外相比601型与602型，M16在弹匣释放钮处增加了几道凸起，将弹匣释放钮围了起来，这样相比原版的平板造型，凸起的“围栏”能够起到防止弹匣释放钮被压倒，或者误操作导致释放弹匣的可能。这就是美国空军采购的M16。
那么这时陆军在干嘛呢？陆军在忙着给实验型的M16上加一个名叫“辅助推机柄”的东西。因为M16的拉机柄与机框是分离的，它只有拉机匣上膛的功能，好处是啥呢，好处是拉机柄不会随着机框一起前后运动，同时也减轻了机框的重量，使火药燃气更容易吹动，而且如果饿了还可以拆下来当临时餐具。
但也正是因为M16的拉机柄不随动，所以它并不能对机框进行助推。再加上M16的枪机比较轻，惯性较小，如果这时枪膛内有异物的话，就会造成枪机复进不到位无法完成锁闭和开火。而陆军给M16加的这个装置就是当遇到枪机复进不到位的情况时，射手可以通过按压助推柄使枪机复位，这也是为什么大家从抛壳窗看带有助推柄的M16时，枪机上会有一排凹槽的原因。看到这里时我不禁想到了老版的CS，里面的M4在上膛时居然拉的是辅助推机柄，这玩儿只能推不能拉的，一点点都不可以拉。
加上了助推柄的M16最终被陆军定型为M16A1。另外原版的M16消焰器为三叉戟式，但拿着枪去越南丛林乱窜发现，开口的叉型消焰器容易卡入如树枝等细小异物，所以在M16A1上将消焰器换成了鸟笼型。
M16在配发部队后便被投入到了越南战场上，这是M16与AK的首次交手。同时大多数人知道M16娇贵不可靠也是在越战这个时期，这个问题确实是客观存在的，越南丛林非常炎热与潮湿，当时的M16枪管内没有镀铬，如果没有用心维护，确实很容易生锈，并且当时装备M16的部队缺少必要的维护装备，这也是导致枪械经常故障的原因。但至于捡AK用并不现实，除非你想在茂密的丛林中被友军打死。所以当M16A1入役时已经做了细节上的优化，枪管内部也做了镀铬处理，再加上严苛的品控，M16A1的可靠性还是很有保障的。另外M16与M16A1的上下机匣还采用了铝合金制造，这样除了防锈还大幅度降低了枪械的重量，其空枪重量仅为2.9公斤，这是其他钢木结构的枪械所望尘莫及的。
在解决了可靠性问题后，M16与M16A1在越战后期表现十分优秀。到了1977年，北约开始进行子弹升级，最后比利时提供的SS109步枪弹被选为北约标准弹，也就是现在的M855弹，而美军为了匹配改进后的子弹，也将M16A1升级成了M16A2。
M16A2由海军陆战队主持进行改进，相较于M16A1的三角形护木，A2改为了圆柱形护木。还将护木前端的枪管加粗，提升枪管的抗弯曲能力，其直径相比A1型已经很接近消焰器的直径了。但是护木内部的枪管尺寸没有做改变，这样设计的原因是为了兼容原本的M203榴弹发射器。因为M203是被直接挂在枪管上，而不是被安装在护木上的，我们看到的那种M203专用的方形榴弹护木，实际上只是一个罩子。第二个改进是加固加长了枪托，握把部分也添加了一个凸起的手指槽，使射手控枪更为舒适。另外为了照顾射手的卧姿射击，他们取消了枪口消焰器下部的开口，以降低开火时的扬尘，同时也起到了一部分枪口防跳器的作用。
然后海军陆战队为了减少士兵在交火时过于紧张，将扳机一扣到底直到打空弹匣内所有弹药，他们将原本M16A1的全自动模式取消，改为了三连发以减少弹药消耗。
那么M16是如何实现最经典的三发点射功能？设计人员在击锤下部增加了一个棘轮（二声），同时在单发阻铁前端也增加了一个止动钩，通过棘轮中的弹簧离合器来实现棘轮与击锤的单向随动。在扣下扳机后击锤被释放，同时弹簧被收紧，击锤与棘轮实现联动，击锤倒下后棘轮被止动钩勾住，同时较浅的棘轮使得单发阻铁也不会勾住击锤，等到第三发的时候，棘轮上对应的位置会有一个较深的齿，这个齿会让止动钩咬合的更深一点，这样后方的单发阻铁就能勾住击锤，一轮三连发就完成了。
但实际上M16A2的三点射机构设计的并不完善，每次三点射的时候棘轮都会转动半圈，但如果射手在三点射循环未结束时松开扳机，那么在下一次扣动扳机时只会打出一发子弹。
M16A2还有一个外观方面的改进，是增加了一个弹壳偏转装置，因为M16在抛壳时弹壳是往右后方飞出的，而美军军队里有很多左撇子士兵，这些士兵在开火时就经常遭遇到，被抽出的滚烫弹壳打脸的情况，所以在M16A2的抛壳窗后面就多了这个三角形的凸起，这样抽出的弹壳在撞击到弹壳偏转器后就会改变方向，士兵们再也不怕被打脸了。最终改进完毕后于1983年被海军陆战队采用，柯尔特公司也将这个大改型号命名为了701型。而陆军的M16A1也在长期的使用与训练中消耗的差不多了，虽然他们不想要，但最终还是妥协。
1986年，美国陆军宣布在未来8年内采购2000万支M16A2步枪，对全军进行换装。值得一提的是，虽然M16是柯尔特公司完成的改进，但是在竞标时柯尔特公司报价较高，导致其失去了1988年的订单，最终这批标志性的美军步枪被打上了FN公司的标志。
到了这，陆军和陆战队总算是有新枪了，但相比M16A2那么大的列装规模，M16A3的数量就要相对小一些。M16A3属于是A2的衍生型号，除了扳机组与M16A1一样之外，其余方面和A2没有区别。A3的主要装备对象是海军， 用于舰艇守卫。M16A3在游戏中也非常的罕见，可能大家玩的比较多的就是《求生之路》了。实际上在90年代的时候，M4卡宾枪就已经被美国特种部队和各种快速反应部队大量装备了，所以A3的知名度相对就低很多，导致有很多人觉得M16A3是将固定提把改为可拆卸提把的柯尔特901型商业步枪，虽然这个商业型步枪也被柯尔特命名为M16A3，但是这其实不是美军正式装备的M16A3。
真正的军用型实际上在1992年的时候就出现了，当时是美军的海豹突击队装备了一批M16A2E3，也就是出口型的M16A2，后来海军就将A2E3型M16直接定型成为了M16A3，并装备给了自家的水兵以及海军工程营。
