1991年海湾战争，美国各式新装备、新战法给世界各国留下了深刻印象，当时美军手中形式各样的M4步枪更是成为了美国军队的名片之一。随着美国XM8步枪项目的取消，M4步枪（包括M16步枪）成为了美国服役时间最长的标准步枪，也有很多人说M4步枪是最优秀的步枪。
二战后，美国全面换装了M14自动步枪，由于采用了7.62mm全威力弹，其威力大，并且火力密度相比二战期间使用的M1加兰德半自动步枪也有很大提升。也正是因为采用全威力弹，在2000米外仍有杀伤力，显然威力过剩，同时全威力弹的后坐力十分大，所以在全自动射击时非常难以掌握，再加上7.62x51毫米全威力弹尺寸和重量都比较大，与当时苏联同口径的AK-47相比，在同样重量的情况下弹药携带量也更少，所以美国开发了新的小口径步枪M16。
M16使用的是5.56x45mmNOTO弹，虽然这种子弹口径小了很多，但是由于小口径子弹在击中人体后会在体内翻滚产生空腔，也就是说虽然这种子弹口径更小，但是杀伤力并没有减弱。由于装药量减少，后坐力也大大降低，更易操控，连续射击状态精度更高。不过，早期的M16由于制造技术和保养配件不到位的等多种原因，刚到越南战场时故障频发，可靠性非常差，虽然之后美军补发了保养配件，M16的可靠性有了很大提升，但是美国陆军依然对M16不满意。于是美国在M16的基础上改进得到了M16A1，之后又在M16A1的基础上发展出了M16A2，之后又进一步发展出了M16A3和M16A4。
1988年美国陆军授予柯尔特公司联合陆军部和海军陆战队开发新的改进型卡宾枪，于是在1991年The United States Carbine，Caliber 5.56毫米NATO，M4（美国5.56毫米北大西洋公约组织口径M4卡宾枪）诞生了。M4基本沿用了M16的结构，采用了相同的导气、气冷、转动式枪机设计，采用弹匣供弹，并且弹匣可以互换。
M4与M16 之间80%的零件可以互换，所以这两款枪非常相似，以至于早期的M4是以M16A2的编号换装到82空降师，用以替换M16A1、M3冲锋枪和车辆驾驶员使用的部分9毫米手枪。其实M4更像是短管版的M16，再加上M4使用了长度可调节的伸缩枪托，所以M4在城市作战、丛林作战和装甲车内射击等狭小环境中使用起来也更加方便，非常符合当时美军的使用需求。
柯尔特公司还将皮卡汀尼导轨安装在了M4步枪上，使得这款步枪可以非常方便地安装和拆卸战术配件。得益于这款快拆设计的标准导轨，使得M4获得了模块化能力，可以根据任务的不同安装包括低倍率瞄准镜、战术手电、红外激光瞄准器、夜视仪以及榴弹发射器的等大量配件。喜欢玩war game的水友非常熟悉的“健身器材”“圣诞树”就是这么来的。而正因为M4可以根据不同的任务，配置不同的战术配件增强作战能力，使得M4在美军行动的各项任务中都具有良好的表现。可以说它是美军行动中“可靠的伙伴”，这也是为什么很多人认为M4步枪是最优秀的步枪的原因之一。
除了方便安装丰富的战术配件外，M4步枪本身也在不断的改进和发展，不断发展出了M4A1、SOPMOD M4等多种型号。同时还发展了更适合室内和巷战的短枪管CQB型M4，以及更换加厚枪管的柯尔特921HB型（官方仍以M4A1命名），还有可以发射7.62mm弹药的M4，以及从M4和M16发展而来的SR25精确射手步枪和M110精确射手步枪。这也更进一步使得M4步枪足以满足美国所有的作战需求。
另外M4作为美军推行的北约标准步枪，配套的5.56x45mmNOTO弹作为北约标准装备，使得大量国家装备M4步枪，这也使得M4在全世界都有庞大的生产量和广泛地使用基础。其实，这也意味着即使出国作战，搞到M4的配件也不是什么难事。再加上几乎所有的北约国家都在使用5.56x45mmNOTO弹，也意味着在后勤供应和维修方面以及训练方面都可以得到极大的简化。
在如此多的优势傍身的情况下，M4步枪也取得了非常多的战绩，例如自1991年海湾战争以来，M4步枪参与了美国所有的对外战争地面行动，而这些地面行动的成功无疑都有M4步枪的一份功劳。另外在2011年本·拉登的斩首行动中，海豹突击队队员正是用M4步枪的红外激光点瞄准本·拉登的胸膛，击毙了本·拉登。所以对于美国来说，M4步枪可谓是战功赫赫。
正是因为M4步枪拥有不错的性能，同时还有很强的实战表现，所以很多人都说M4步枪是最优秀的步枪。不过，如果M4步枪是最优秀的步枪，那么美国为什么今年4月开始在101空降师第506步兵团一营，换装全新M7步枪与M250班用机枪，以取代目前正在使用的M4步枪和M249机枪呢？其实美国此次更换M7解决的就是M4步枪最大痛点，5.56弹杀伤力小的问题，美国此次换装的M7步枪和M250机枪最大特点，就是使用6.8毫米步枪弹以解决5.56杀伤力不足的问题。
美国从7.62全威力弹更换到5.56小口径弹时是上世纪的五六十年代，当时7.62全威力弹的问题就是杀伤力过大，对目标造成的大部分是贯穿伤。而前文提到过虽然5.56子弹威力相比之下小得多，但是由于击中目标后在目标体内翻滚产生空腔，对目标的破坏力并不比7.62子弹小。同时5.56子弹在翻滚时会大量消耗动能，子弹基本会留在目标体内，即使贯穿剩余动能也十分小，非常适合巷战和室内近距离作战使用，这些都是当时美国面临的作战环境的优点。
随着时代的发展，首先就是作战环境的变化，美国在阿富汗这种平原作战时往往需要远距离射击，而M4的有效射程只有500米，很多时候无法满足部队需求，所以不少部队士兵都觉得M4步枪的威力和射程较小。另外随着防弹衣的普及，5.56子弹本身侵彻性差的缺点就更加暴露了出来，在面对防弹衣的情况下，5.56子弹威力或者说动能无法击穿防弹衣。另外M4在阿富汗战场上还暴露出射击噪音大、枪管过热等问题。
中肯地说M4步枪是一款十分优秀的步枪，在过去的几十年中表现优异，但是就如没有十全十美的人一样，也没有十全十美的武器装备。即使M4有着这样那样的优点，但是缺点也十分明显，有些还是硬伤，所以不能说M4是最优秀的步枪，因为更优秀的步枪永远只是下一代。