A Colt M4A1 é uma versão atualizada da carabina M4 de 5.56x45mm NATO. Difere da M4 original, no selector de tiro, onde a opção de disparos remetentes é agora automática e na presença de uma calha RIS (Rail Interface System) no topo do corpo da arma, onde a pega que contém a mira é assente. Existem versões onde a calha RIS também está presente no guarda-mão, sendo esta versão a base para o programa SOPMOD (Special Operations Peculiar Modification), que permite ao soldado modificar o seu fuzil instantâneamente de modo a desempenhar melhor o papel desejado na missão. A Carabina M4A1 consiste de uma família de armas de fogo. Seguindo a direção contrária à sua linhagem temos versões anteriores do M16, todas baseadas no original AR-15 feitas pelo ArmaLite. Trata-se de uma versão mais curta e mais leve do fuzil de assalto M16A2, tendo 80% de suas peças em comum com a M16A2. O M4A1 tem opções de fogo, incluindo intermitente simples (de um em um disparo) ou "intermitente triplo" (de três em três disparos, como o M16A2) ou, ainda, a opção remetente (disparos contínuos) no lugar d
a "intermitente triplo".

Acessórios

Como todas as variantes da M16, a M4A1 pode ser equipado com muitos acessórios, tais como dispositivos de visão noturna, silenciadores, ponteiros laser, miras telescópicas, bipés, ou os lança-granadas M203 e M320, a espingarda M26 MASS, e tudo compatível com os trilhos táticos.
Outros acessórios comuns incluem a AN/PEQ-2, Advanced Combat Optical Gunsight, e M68 CCO. Miras holográficas EOTech fazem parte do pacote SOPMOD II. Visível e IR (infravermelho) luzes de vários fabricantes também são comumente associadas com os vários métodos de montagem. Tal como acontece com todas as versões do M16, o M4A1 aceita um acessório blank-firing attachment (BFA) para fins de treinamento específico.

Problemas

Apesar de ser mais bem sucedida que seus antecessores, a M4A1 ainda carrega alguns problemas do M16, como a frequência com que acontecem acidentes quando seu mecanismo é submetido a sujeiras comuns no ambiente de selva, e a complexidade deste mecanismo, que torna muito trabalhoso o processo de desmontagem e manutenção. Apesar disso, é relativamente barata, por isso é usadas por várias organizações em muitos países.