M16 miał być rozwiązaniem tymczasowym do momentu wprowadzenia nowego karabinu opracowanego w ramach programu SPIW (który zakończył się z uwagi na niespełnienie przez prototypy wymagań US Army). thumb|20 i 30 nabojowe magazynki M16 W 1970 roku karabiny M16 wyposażono w nowe 30-nabojowe magazynki (wcześniej używano wyłącznie magazynków 20-nabojowych). Do karabinu opracowano także podwieszany pod lufą granatnik jednostrzałowy M203 kal. 40 mm. W 1973 roku licencyjną produkcję karabinu M16A1 (jako M16S) rozpoczęto w Singapurze.
Pod koniec lat 70 XX wieku amerykańskie siły zbrojne prowadziły poszukiwania nowego ręcznego karabinu maszynowego. Ich rezultatem było wprowadzenie do uzbrojenia belgijskiego erkaemu Minimi jako M249 SAW. Minimi strzelał również amunicją 5,56 × 45 mm, ale z innym pociskiem (SS109). Pociski te miały korzystniejsze charakterystyki balistyczne od amerykańskich M193. Ponieważ skok gwintu dla pocisków SS109 (7 cali) był inny niż dla M193 (12 cali), postanowiono opracować nową wersję M16. W 1981 roku Colt przedstawił prototyp (opracowany wspólnie z United States Marine Corps) oznaczony M16A1E1. Nowa wersja miała nową lufę o krótszym skoku gwintu, nowy regulowany celownik, inne łoże.