HK416是由黑克勒-科赫以HK G36突擊步槍的氣動系統在M4卡賓槍的設計上重新改造而成，現已成為完整的突擊步槍推出，亦可以換裝氣動系統、上機匣組件、槍管和彈匣來改造AR-15系列的組合而成。根據HK美國公司官方網站提供的資料，HKM4的研製計劃是在2002年就開始的。當HK公司改進了英國的SA80(L85/L86)武器系統後，就在2002年初期開始評估改進M16系列卡賓槍的技術可行性，研究的目的是提高M16系列武器的可靠性及使用壽命。
HK公司預期將來可能生產及銷售完整的HKM4，也可以為軍隊或執法機構提供把現有武器改裝成HKM4的服務。可能是由於柯爾特在2004年打算起訴HK公司侵犯了他們的權利，HK公司放棄了HKM4這個名稱，改稱為HK416，"4"大概是指M4，"16"大概是指M16。HK416在2005年2月開始正式推出市面，同時採用了新的結構的皮卡汀尼導軌護木，使HK416與原來的M16/M4卡賓槍在外形上有更明顯的區別。
HKM4可以由標準的M16A2/A4機匣改裝，HK公司所研製的只是導氣裝置、上機匣組件、槍管和彈匣。其導氣系統是改進後的AR-18式導氣裝置，經過G36和改進SA80的研究工作，想必HK公司的工程師對於這種導氣系統已經是駕輕就熟了。
在G36之前，HK公司幾乎所有的自動武器都採用滾柱閉鎖，在G36之後，HK公司幾乎所有槍械也採用AR-18式導氣裝置。HK公司的工程師也確實會利用成熟技術。不過無論如何，這種新型導氣裝置比起M16系列那種容易"骯髒"的導氣裝置更可靠，而且能大大減少使用HK416 者的維護次數。
為提高使用壽命，HK公司用優質的歐洲鋼製造了5種不同長度的冷鍛槍管，冷鍛槍管壽命均高於2萬發，一次保養可供射擊3000發，目前有5種不同長度的槍管。另外又採用新緩衝裝置，以提高武器可靠性及安全性。
另外又製造了更可靠的鋼製彈匣(有空倉掛機)。從上面的圖片還可以看出，HK也改進了新的擊發機構，快慢機(標準快慢機為單發點射、全自動和閉鎖三檔，且可左右手操作)的位置比M16系列也方便多了。
HKM4在美國陸軍的位於沙漠地面武器試驗場進行的HK416A5可靠性試驗，在多種極端環境下，不同類型的槍管、不同類型的彈藥、安裝或不安裝消聲器所表現出來的可靠性都比M16系列高，甚至可以在水下射擊，美軍同級槍械M4A1-CQBR、M16A4只要槍機進水，就會炸膛，其堅固的提把在此時就成了傷害士兵"匕首"，而HK416就完全沒有問題，而且射擊時幾乎沒有熱量和火藥燃氣(汙物)傳至槍機，這點AR槍系(M16、M4等)是無可比擬的。
HK416自推出後，一直在艱難推銷，雖然偶然有一些小訂單，但多數一些執法或保安機構的訂單，偶然看到在伊拉克有一名美軍使用HK416，但估計也是個人行為。
然而到了2007年，終於傳來捷報，首先是在美國《陸軍時報》的2007年3月1日報道中，三角洲突擊隊擬採購一批HK416的上機匣，顯然會用來改裝現有的M4A1。而在3月28日美國聯邦採購公告(編號FA5270-07-R0009)中顯示，採購84套HK416 10英寸型上機匣套HK416供"DELTAFORCE"駐琉球的第一特種部隊營(1st Special Forces battalion)使用。
而2007年4月25日《簡氏》的報道中指挪威與德國HK公司簽訂了一份價值1660萬美元的訂購合同，將購買8200支HK416及相關配件、備件用於換裝挪威軍隊現裝備的G3步槍。此次挪威新槍選型中還包括了HK公司G36KV3和加拿大迪瑪科公司C8，但沒想到最終定下的合同卻是同為HK公司HK416，顯然挪威人認為可靠性提高比頭重腳輕的人機功效更重要。
HKM4的技術並不算首創，早就有類似的M16/M4改導氣裝置的類似產品。其實臺灣T65也算是一種M16+AR18導氣裝置的同類產品，HK416的鋼彈匣雖然比較重，但可靠性高，因此美國國防部已經訂購了一批HK416彈匣替換一部分M16的鋁彈匣。
HK416是卡賓槍M4的衍生型，外觀相異處有:保險選擇鈕的"保險"、"半自動"、"全自動"使用國際通用重新設計伸縮槍托，槍托底板可以轉動;重新設計握把，提升握感;一體成形的戰術魚骨護木，採浮動式設計。內部主要差異則是採用HK G36的短衝程活塞傳動式系統，為了承受新傳動系統帶來的壓力，槍管壁也較厚。
此外，可調式的活塞系統使得短槍管模組(無論有沒有裝槍口消音器)更為可靠。機械瞄具為摺疊式準星搭配類似G3的照門。HK416部件是以不鏽鋼製成，而M16及M4系列則是以鋁合金及塑膠為主。從HK416拆下上機匣可直上M4系統，換句話說，可以用現有AR-15槍系下機匣直接裝上HK416傳動系統、護木、瞄具來改造。
- 彈藥5.56 × 45mm NATO
- 14.5 寸槍管:3.49 公斤(7.69 磅)
口徑短行程導氣式活塞、轉拴式槍機
- 發射速率700-900發/分鐘
- 槍口初速因不同的槍管長度和使用彈種而定
- 供彈方式30發STANAG彈匣
摺疊衍生型
D10RS(10 寸槍管)，10 寸槍管:3.02 公斤(6.7 磅)
D14.5RS(14.5 寸槍管)14.5 寸槍管:3.49 公斤(7.69 磅)
D16.5RS(16.5 寸槍管)，16.5 寸槍管:3.56 公斤(7.85 磅)
D20RS(20 寸槍管)20 寸槍管:3.855 公斤(8.5 磅)
MR223(半自動民用型)，
MR556(美國發售的半自動民用型)
HK416C，2.95 公斤(6.5 磅)
HK M27 IAR(16.5寸重槍管)
HK416 A5 (5.56x45mmNATO口徑HK416的進一步改進型版本)
HK G95(聯邦德國特種部隊採購版，基於HK416A7的改型)
就現在來說，HK416堪稱是世界上最好的軍用突擊步槍之一。說起HK416突擊步槍就不得不說美國人的M4步槍。M4步槍曾經是美國和西方特種部隊的標配作戰武器之一，但在多年的實戰中特種部隊的大兵們發現M4存在著很多可以改進的問題。首先，M4的鋁製機匣極其不耐磕碰，AR槍族（M4、M16都屬於AR槍族）採用了輕便的鋁製機匣來減重，但極易受損的鋁製機匣卻給士兵們造成大麻煩。戰場上磕碰後M4因為機匣變形而在關鍵時刻打不響，這在實戰中造成許多士兵不必要的傷亡。
其次，M4使用的AR槍族標準鋁製彈匣極容易變形，為了減重生產的鋁製彈匣有個外號“一捏扁”。本來AR彈匣的設計供彈就不夠順暢，如果再變形的話供彈就更容易出問題了，加上M4由於短槍管直接導氣方式的弊端，造成了M4極高的故障率。AR槍族採用了直接導氣的工作方式，在惡劣的作戰環境中會變得極不可靠。比如特種部隊在涉水滲透作戰中，經常會發生從水中拿出的M4步槍在開火的時候發生炸膛，這時候破碎的槍支零件就成了殺傷自己人的利器。
HK公司的工程師將G36步槍上成熟的短行程活塞傳動型氣動系統替代了M4之前的直接導氣式系統。這樣一來AR槍族原來存在的射擊時火藥燃燒後剩下的熱氣和積碳殘渣殘留在槍機框和上機匣以內的問題就不復存在，美國陸軍曾經對HK416做過測試，在6000發的高強度沙塵測試環境中，M4步槍的卡殼率高達800多次，而HK416的卡殼率不到M4的四分之一。
新改良的HK416突擊步槍的槍管壽命達到了三萬發，每射擊三千發才需要保養一次，據測試超壽命使用的HK416精度只會略微下降。特種部隊之所以選擇HK416更多是看中了它的可靠性，超高的無故障射擊壽命，更結實耐操，這在經常深入敵後的特戰隊員來說就是身邊最可靠的夥伴。
就目前來說，HK416在實戰中的表現堪稱完美。如果非要說有什麼缺點的話，那就是它高昂的價格，一支加長加重槍管高配的HK416售價高達上萬歐元，即使普通的一支也要兩千多美金。
不僅在現實部隊中HK416突擊步槍是完美的武器，就是如今在火熱的吃雞遊戲裡，這款槍械也是一款很搶手的武器。
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