纵观“后冷战时代”，美军的作战任务不减反增，且地面作战比重增高，导致针对美军现役M16/M4枪族的维修保养需求大增。所以M16/M4枪族纷纷进行改进。光学瞄准具、枪灯和前握把等“小零碎”越来越多地出现在枪身上。这些配件看似无关紧要，但在短兵相接的实战中，这些物件却能增加士兵的生存率。而M4A1在M4卡宾枪的衍生型款中是最成功的，其在许多方面改进的非常不错。
首先，其枪口初速为884米/秒，有效射程600米，一般实战射程往往不超过300米，重量也较轻，令射手能在近战时快速瞄准目标，并且与M4之间有八成的部件可以共用。对于无防护目标，或者只穿轻型防弹衣的目标，杀伤力绰绰有余，所以说其在射程、杀伤力以及射速高等方面的优点是值得夸耀的。
此外，其枪管缩短至370mm，在枪管上增加了一个缩颈用以挂装M203榴弹发射器，采用伸缩枪托，射击方式其增加了自动模式，不再仅仅只有三发点射，而是以"单发"及"全自动"模式取代"三点发"，其全自动触发器提供更一致的触发拉力，从而提高精度。而且火力方面也有所提高，从而能更好的应对不同情况。
其次，护木内采用了双层的铝制隔热屏，有利于全自动时的散热，以及作为枪管的副产品的准确性。这些较重的枪管武器也装有一个较重的缓冲器，。M4A1舍弃了M4的固定式提把设置，而采用了全新的可以安装不同瞄准装置的M1913导轨，也就是平顶型机匣，方便安装模块化的瞄准系统，如机械瞄具、红外线指示器，以辅助瞄准。
其实M4A1卡宾枪是基本的M4卡宾枪打算的全自动变型特种作战使用。但1998年时，美国陆军却突然宣布，讲会使用M4A1替代M16A2，作为制式步枪，由此可见，M4A1的魅力与性能是多么优越。而且M4A1在1991年5月一经推出就几乎被所有美国特种作战部队使用，包括但不限于海军陆战队侦察兵，陆军游骑兵，陆军特种部队，海军海豹突击队，美国空军部队救援队和空军作战控制队。
M4A1卡宾枪以高精确度、稳定性，后坐力小等优点闻名世界，说起世界上人气最高的两把枪械，那么其中一把一定是世界枪王AK47，而另一把毫无疑问则是M4A1卡宾枪，但威力只能说平平，毕竟威力与精准两者不可兼顾。
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