1967–1970. По результатам расследования, проведенного комиссией при Конгрессе США, принимается ряд срочных мер по исправлению ситуации. Во первых, тип пороха в патронах меняется на более «чистый», дающий гораздо меньше нагара. Во вторых, затворная группа, патронник и канал ствола начинают хромировать, что повышает коррозионную стойкость деталей и облегчает их чистку. В третьих, срочно закупаются комплекты для чистки оружия, а в действующих войсках начинается широкая программа обучения солдат чистке и уходу за винтовкой, в рамках которой издаются широко известные наставления по уходу за оружием в виде комиксов. Примерно к 1970-му году штатные 20-патронные алюминиевые магазины в войсках начинают заменять на 30-патронные, для того чтобы уровнять М16 по этому показателю с советскими и китайскими автоматами Калашникова.
1977–1979. По результатам комплексных испытаний единым патроном для армий стран NATO становится улучшенный вариант патрона 5.56×45mm, разработанный бельгийцами из Фабрик Националь (FN) под обозначением SS109. Этот патрон изначально был создан вместе с ручным пулеметом FN Minimi, и имел несколько более тяжелую пулю с комбинированным сердечником из стали и свинца. Начальная скорость пули несколько уменьшилась по сравнению с исходным американским патроном М193, однако эффективность на больших дальностях возросла за счет более высокого баллистического коэффициента пули. Пуля SS109 требовала для своей стабилизации в полете более крутого шага нарезов — вместо шага 1:12 (1 оборот на 12 дюймов — 305 мм), шаг нарезов для SS109 пришлось сократить до 1:7 (1 оборот на 7 дюймов — 178 мм). При этом из новых стволов можно было спокойно стрелять старыми (легкими) пулями, при некотором ухудшении точности стрельбы. Стрельба новыми (тяжелыми) пулями из старых стволов приводила к существенному падению точности и кучности стрельбы.
1981. colt разрабатывает вариант винтовки M16A1, адаптированный под патрон SS109 / 5.56mm NATO, и передает его на испытания Армии США под обозначением M16A1E1. Эта винтовка отличалась от M16A1 более толстым и тяжелым стволом с шагом нарезов 1:7, улучшенными прицельными приспособлениями, новым цевьем и прикладом, а также заменой режима непрерывного огня (очередями) на режим с отсечкой очереди после 3-х выстрелов.
1982. Винтовка m16a1e1 получает официальное обозначение «US Rifle, 5.56mm, M16A2».
1983. Корпус Морской пехоты (КМП) США принимает на вооружение M16A2.
1985. Армия США принимает на вооружение M16A2 взамен М16А1.
1988. Компания FN Manufacturing Co, американское подразделение бельгийского концерна FN Herstal, становится основным поставщиком винтовок M16A2 для Вооруженных Сил США. Компания Colt продолжает производство винтовок типа AR-15 / M16 только для гражданского и полицейского рынков, а также на экспорт.
1994. На вооружение ВС США поступают самые последние варианты винтовки М16: это винтовки M16A3 и M16A4, имеющие так называемые «плоские» («flat top») ствольные коробки, у которых интегральная рукоятка для переноски заменена на направляющую типа Picatinny, предназначенную для установки самых разных прицельных приспособлений, в том числе и съемной рукоятки для переноски с прицельными приспособлениями по типу М16А2. В остальном винтовка M16A4 идентична M16A2, тогда как M16A3 отличается еще и тем, что вместо отсечки по 3 выстрела она имеет режим огня очередями любой длины (как на М16А1). Два других варианта М16 — карабины M4 и M4A1, описаны в отдельной статье на этом же сайте.
В целом следует признать, что уже к началу 1970-х годов винтовка М16 являлась полноценным боевым оружием, имеющим целый ряд существенных достоинств (ну и недостатки, разумеется, у нее тоже были). По сравнению с главным противником М16 на мировой арене — автоматом Калашникова (АКМ), М16 имела большую точность и кучность стрельбы одиночными выстрелами, была более комфортна и удобна в обращении. С другой стороны, М16 требовала гораздо более тщательного ухода, более качественных боеприпасов. По надежности в особенно тяжелых условиях (загрязнение, запыление) АКМ также превосходил М16. Одним из главных достоинств конструкции Стонера, однако же, надо признать ее исключительную гибкость. Благодаря модульности конструкции, фактически состоящей из двух крупных модулей — «верхнего» (верхняя часть ствольной коробки, ствол, газоотвод, цевье, прицельные приспособления, затворная группа) и «нижнего» (нижняя часть ствольной коробки, ударно-спусковой механизм, буфер с возвратной пружиной, пистолетная рукоятка, приклад), обеспечена возможность очень быстрой реконфигурации винтовки. Так, на одну соответствующую стандартам «нижнюю» часть можно установить верхние части со стволами самой разной длины (от 250 до 610 мм), калибра (.22LR, 7.62×39 мм, 9×19 мм, 10 мм Auto, 50AE и многих других, не считая родного 5.56×45 мм), с интегральной или съемной рукояткой для переноски. Особенно это существенно для потребителей на гражданском и полицейском рынках.
Кроме ВС США, винтовки М16 армейского образца используются в полиции США (например, полиция Лос-Анджелеса (LAPD) использует списанные из Армии винтовки), эти же винтовки широко поставляются на экспорт. Их используют многие элитные подразделения других стран, такие как британские SAS или австралийские рейнджеры. Значительное количество М16 имеется на вооружении в Израиле. Одно время винтовки М16 производились по лицензии на Филиппинах и в Южной Корее. В настоящее время канадская компания Diemaco производит лицензионные варианты М16 под обозначениями С7 и С8 для Канадских Вооруженных сил и на экспорт.
Гражданские и полицейские модификации винтовки AR-15 производятся под самыми разными обозначениями десятками фирм на территории США, в частности такими как Armalite, Bushmaster, Colt, Hesse, Les Baer, Olympic Arms, Wilson Combat, и многими другими. Кроме того, клоны AR-15 производятся в Китае на государственных предприятиях NORINCO под обозначениями «Model 311» (только самозарядная) и «CQ» (с возможностью автоматического огня).
Винтовки серии M16 / AR-15 представляют собой автоматическое или полуавтоматическое оружие с воздушным охлаждением ствола, питанием из отъемных коробчатых магазинов и автоматикой на основе газового двигателя. Огонь это оружие всегда ведет с закрытого затвора.
Газоотводная автоматика конструкции Юджина Стонера не имеет газового поршня в его традиционном понимании. Пороховые газы отводятся через отверстие в стенке ствола и по газовой трубке из нержавеющей стали отводятся внутрь ствольной коробки. Задний конец газовой трубки перед выстрелом входит в специальный насадок («gas key»), установленный сверху на затворной раме. В момент выстрела пороховые газы проходят по газовой трубке и через насадок попадают в полость внутри затворной рамы. Эта кольцевая полость расположена вокруг хвостовика затвора и с передней стороны ограничена утолщенной частью затвора, а с задней — стенкой затворной рамы. Давление газов внутри этой полости заставляет затворную раму начать движение назад, относительно изначально неподвижного затвора. Это движение при помощи фигурного паза в затворной раме и входящего в него ведущего штифта на затворе поворачивает затвор, выводя его боевые упоры (числом 7) из зацепления с хвостовиком ствола. После расцепления затвора со стволом вся затворная группа (затвор и затворная рама) продолжают движение назад под действием остаточного давления газов в патроннике и благодаря инерции этих частей. При этом движении из ствола извлекается и выбрасывается наружу стрелянная гильза и сжимается возвратная пружина, расположенная в прикладе. Под воздействием возвратной пружины затворная группа возвращается вперед, подавая в ствол новый патрон и в конце движения запирая ствол поворотом затвора. По израсходовании всех патронов в магазине затворная группа автоматически остается в заднем положении благодаря наличию в механизме затворной задержки, включаемой автоматически подавателем магазина, а выключаемой вручную, при помощи кнопки на левой стороне ствольной коробки. Рукоятка взведения «Т»-образная, расположена в задней части ствольной коробки над прикладом, и не двигается при стрельбе. Начиная с ХМ16Е1 / М16А1 винтовки имеют на правой стороне ствольной коробки досылатель затвора, предназначенный для ручного закрытия затвора, если усилия возвратной пружины для этого не хватает (например, засорился патронник). Досылатель имеет вид кнопки с собачкой на противоположном конце, взаимодействующей с насечками на правой стороне затворной рамы. Окно для выброса гильз закрывается подпружиненной пылезащитной шторкой, автоматически открывающейся при взведении затвора. Кроме того, начиная с М16А2 позади окна для выброса гильз появился выступ-отражатель, предназначенный для обеспечения возможности комфортной стрельбы с левого плеча. Интересно, что для М16А1, не имевшей такого приспособления, в Армии США существовал специальный съемный отражатель, устанавливавшийся при необходимости на оружие за пару минут.