在改造英國SA80（L85/L86）步槍項目獲得成功後，HK公司開始了HK416增強型卡賓槍的項目計劃。針對現役5.56mm口徑卡賓槍在伊拉克和阿富汗實戰中所暴露的一些缺陷，雄心勃勃的HK公司意欲打造一支性能更出色的增強型卡賓槍來滿足軍方的需求，特別是滿足特種作戰條件下對武器性能要求極為苛刻的特戰部隊需要。
HK416卡賓槍是HK公司正式命名的型號，先前披露的HKM4卡賓槍是其早期試驗型號。HK416卡賓槍定型後主要是針對槍機等運動部件作了改進。在美軍亞裏桑那州的尤馬試驗基地，高速攝影以及實彈試驗數據都顯示，在多種複雜環境下進行的各種試驗中，經受了多種類型彈藥及更換不同的槍管、消聲器等考驗後，HK416卡賓槍的可靠性確實較以往的5.56mm卡賓槍有了提高。
相比M16/M4係列的氣吹式導氣係統，HK416的導氣係統采用活塞短行程導氣原理，能保證火藥燃氣和殘渣不進入槍身內部，減少了汙垢對槍機運動的影響，提高了武器的可靠性，而這正是M16/M4係列一直難以解決的難題。此外，HK公司獨創了一種新型的浮動式導軌係統，兼容目前現有的各種戰術附件和光學器材，且不用專用工具即可裝卸。
為全麵提高武器在惡劣條件下的可靠性、全槍壽命以及安全性，HK416的槍管采用了冷鍛成型工藝。優質的鋼材以及先進的加工工藝，使得HK416的槍管壽命超過2萬發。根據不同的需求，共有3種長度的槍管可供選擇，分別為254mm、368mm和508mm。
除此以外，HK公司還新研製了可靠性更高的彈匣以及後坐緩衝裝置。對武器係統而言，供彈係統的可靠性至關重要。M16係列鋁製彈匣的可靠性在惡劣環境下一直都受到質疑，如抱彈口變形、彈匣脫落等故障。HK公司針對這個問題專門推出了新型30發鋼製彈匣。
新彈匣采用優質鋼材，加工工藝性好，彈匣表麵作了亞光處理，托彈簧也作了強化處理，托彈板以及進彈口的公差尺寸控製精確。該彈匣最初是在改進英國SA80步槍項目中研製出的，通過3種環境（寒區、熱帶、沙漠）的嚴格測試，共耗彈50萬發以上，其可靠性和耐久性均比原北約標準彈匣提高了30%～50%。
據稱，美國軍方以及執法部門的使用者都對這種新彈匣讚賞有加。新彈匣不僅適用於M16/M4/ARl5係列，而且隻要是發射北約標準彈的步槍都可以使用。HK416還可通過導軌安裝AG416榴彈發射器發射40×46mm榴彈。此外，HK416還配有空包彈適配器，此時隻能發射空包彈，可杜絕誤裝實彈引發的安全事故。
據說HK416已經交付到美軍特種部隊使用，並受到好評（未經證實），如果真是這樣，那先前流傳的有特種部隊退役人員參與HK416項目研製的推測就有可能不假，並收到了成效。作為M4AVl4Al的改進型（主要區別就是不同的導氣機構），HK416的競爭對手也很強大，FN SCAR L已經被美軍特種部隊采購，究竟那支槍更好還難以定論，但來自內部的一些消息顯示，最近HK416獲得了更多的支持。兩家的競爭最終鹿死誰手，隻能拭目以待有傳言，HK公司正在或已經研製出7.62×5lmm口徑版本的HK416，型號為HK417，依然是采用活塞短行程導氣裝置。由此產生的416/417組合恰好可以與FN公司的SCAR-L，uscAR H針鋒相對。HK公司與FN公司的市場競爭已日趨白熱化，FN公司目前有一定優勢，從曆史看，美軍現役的M249、M240機槍都與FN公司有很深的淵源，F NSCAR L已經被美軍特種部隊采購，但在FN SCAR沒有更廣泛地被陸軍、海軍陸戰隊裝備之前，HK公司的優勢就是HK416從外型到結構都是M4的延續，如果裝備的話，士兵無需進行更多的訓練來適應新武器，從而節省了訓練成本。