Una versión carabina del fusil de asalto M16, que utiliza munición 5,56 x 45 OTAN con un cargador de 30 cartuchos. Es más maniobrable en combate a corta distancia, al ser más compacto y ágil debido a su tamaño. En comparación, el cañón y guardamano son más cortos y la culata es telescópica. Con esta reducción mide 757 mm, 81 mm menos que el fusil M16. Con su cargador lleno llega a pesar 3,1 kg. Haciéndolo ideal para combate CQB o en combate urbano.
El rifle M4A1 incorpora rieles Picatinny para adaptar todo tipo de accesorios, tales como miras telescópicas, alzas, lanzagranadas, agarradera frontal vertical, sistema láser AN/PEQ-4, linternas tácticas, iluminadores infrarrojos y miras de visión nocturna; por eso su uso en tácticas especializadas y combate urbano. Comparte un 80 % de piezas internas con el fusil M16.
La carabina M4 tiene tres modos de disparo: automático, semiautomático (dispara una bala a la vez) y ráfaga corta (dispara tres balas cada vez que se presiona el gatillo). En la M4 la velocidad inicial del proyectil es de 880 m/s, a diferencia del M16, que desarrolla 930 m/s; esto se debe a que la M4 tiene un cañón más corto, que reduce su efectividad en disparos de distancias largas, disminuyendo sensiblemente la efectividad de la munición. Estos son algunos de los problemas que sufre cualquier tipo de carabina.
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