M4 je americká zkrácená verze útočné pušky M16A2, s níž má 80% shodných dílů. Kromě zkrácení hlavně (a předpažbí) byla pevná pažba nahrazena teleskopickou (výsuvnou) pažbou, která má možnost aretace ve čtyřech různých polohách. Použití obvyklejší sklopné ramenní opěrky bylo vyloučeno konstrukcí M16, u které je vratná pružina uložena v prostoru pevné pažby.

Verze

• M4 je základní typ, umožňující střelbu jednotlivými ranami či dávkou omezenou na tři výstřely (jako M16A2). Po zrušení zakázky na nákup nejnovějšího provedení útočné pušky v plné velikosti M16A4 se pomalu stává standardní zbraní americké armády a objevuje se ve výzbroji mnoha dalších.
• M4A1 je verze přednostně určená pro speciální jednotky. Má možnost střelby jednotlivými ranami či dávkou bez omezovače.
• M4 Commando je verze s ještě více zkrácenou hlavní- pouze 29cm, určená pro speciální operace ve stísněných prostorech.
• Colt 9mm Submachine Gun - samopal, verze Commando překonstruovaná na střelbu náboji 9mm Luger. Bez zasunutého zásobníku na první pohled nerozeznatelná od M4.

Karabina M4 je mj. i ve výzbroji Armády České republiky. Dle dokumentu AČR se jedná o "nestandardní zbraň používanou v omezených počtech" a verzi M4A3

Zbraň je pro americké ozbrojené síly vyráběna výhradně firmou Colt. Nicméně existuje velká skupina firem vyrábějící naprosto shodné či mírně upravené zbraně pro civilní trh a speciální policejní jednotky. Pro zbraň existuje široká škála příslušenství, které je sdruženo do tzv. balíčku SOPmod (Special OPerations modifications). Ty obsahují např. granátomet M203 se zkrácenou devítipalcovou (cca.22,5 cm) hlavní, tlumič hluku výstřelu, speciální laser AN/PEQ 2, systémy nočního vidění a různé optiky (ACOG) nebo kolimátory (Aimpoint). Zbraň je uzpůsobena ke střelbě střeliva ráže 5,56 × 45 mm NATO, které je podáváno z třicetiranného zásobníku. Střelba funguje stejně jako u M16, okénko pro výhoz nábojnic je pouze napravo, stejně jako táhlo závěru.

• M4 - základní verze střílející tříranými dávkami a jednotlivými ranami
• M4A1 - modernizace střílející dávkou bez omezení a jednotlivými ranami
• M4A1 R.I.S. - předpažbí je pokryto montážemi na různé příslušenství
• M4S System - předpažbí rovněž pokryto lištami, ale má jiný tvar
• M4 SPC - místo teleskopické má pevnou pažbu typu M16
• XM 177 - předchůdce M4- liší se jinými mířidly a tlumičem výšlehu plamene
• M4 Commando - zkrácená M4A1 pro speciální jednotky
• M4 SOPMOD - Special OPeration MOD, od základní verze se liší přidáním tlumiče, kolimátoru a granátometem M203