M4A1是利用目標的熱影像來確定目標
一些M4A1裝配較厚較重的槍管，以減低全自動開火時所產生的熱力，並且加厚鋁質隔熱層
美軍最初版本的M4卡賓槍只有"單發"及"三點發"模式
其後的M4A1以"單發"及"全自動"模式取代"三點發"，M4及M4A1均使用5.56 毫米口徑的SS109子彈，而且仍採用M16特有的氣體直推傳動方式。
M4卡賓槍的護木較短，槍管長368.3毫米，比M16A2短了約140毫米
槍托為滑動伸縮式槍托，槍托拉出時可采抵肩姿勢射擊;而槍托縮入時，則可進行腰際射擊
M4的背帶不同於M16A2/A4的背帶連接在槍支的下方而是連接在武器的一側，如此一來士兵在攜槍巡邏時可容易隨時準備射擊。
※M4A1槍托可做近身武器，相當於刀具
※標準的H緩衝器裡面有一塊鎢和兩塊鋼組成的滑動配重
※M4卡賓槍首次參加實戰是在1991年的海灣戰爭
※美國海豹特種部隊在1988年也開始些許採用M4
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