“XM16”正式地被美国空军所采用，正式命名为“5.56mm口径M16步枪”。陆军的原型版本，XM16E1，和M16本质上是一样的，除了增加了复进助推器之外，由于M16式步枪没有拉机柄，在机匣右侧后端增加了一个辅助闭锁装置，枪机辅助闭锁装置是出于因为某种原因在缓冲器弹簧不能使枪机成功复位而无法闭锁的情况下，可以手动完成枪机复位闭锁。这个位于机匣右侧的活塞状的枪机辅助闭锁装置是XM16E1与M16的明显区别。该装置由机框右侧的一排细齿和伸出机匣右边的辅助推机柄组成，其作用是在枪机因故障不能完全闭锁时，射手可用手推其闭锁。M16A1是第一种最终化生产型。为了解决在XM16E1测试中暴露出来的问题，“鸟笼”消焰器取代了XM16E1的三瓣式消焰器。后者太容易让外来的物体进入，例如被树叶和细树枝卡住。

作战应用： 在未完成充分试验的情况下，XM16E1被大量的生产，但是很快越南战场上频频传出出现故障的问题。XM16E1子弹的发射药双基球形装药增加了开火的全自动射速，而且使得枪的部件锈蚀得更快，也增加了污垢，在战场上M16经常发生卡壳、枪膛严重污垢、枪管与枪膛锈蚀、拉断弹壳、弹匣损坏等故障。射击中断故障通常是因为生锈的弹膛或发射药残渣，较差的维护，磨损的部件。解决的办法就是重新设计缓冲器来减少循环射速。M16A1在枪膛中镀铬以及不久之后在枪管上也镀铬防止枪管内部锈蚀。当在战场上发现了许多问题之后，这些问题都作了相应的改动。清洁工具研制及配发，内室镀铬的枪膛以及后来全镀铬的枪膛，大量的因为污物和锈迹导致的故障逐渐减少。问题在6个月内就解决了，之后，M16已经证明它的可靠性能够达到使用要求。以至于后来的部队已经对这些早期故障不甚熟悉了。枪管下方可加挂M203式40毫米榴弹发射器，具有点、面杀伤能力。