AR15是M16的前身。
美國5.56毫米口徑M16槍族的研製是始於美國陸軍的作戰研究辦公室（Operations Research Office，簡稱ORO）的一項研究，ORO於1948年9月在約翰斯·霍浦金斯大學成立，是陸軍資助的一個民間研究機構，其目的是進行提高軍事作戰能力的相關研究，當時在英國也有類似的作戰研究組織。ORO的第一個研究項目是“怎樣設計出防護性能更好的戰鬥防彈衣”，簡稱ALCLAD計劃。
為此ORO調查了超過300萬個在第一、二次世界大戰中傷亡報告，又向參加過朝鮮戰爭的士兵進行訪問。在調查中他們發現，第一次世界大戰的神槍手經常在1200米距離上射擊，但大多數被射殺的人都在100米範圍內中彈的；而參加過朝鮮戰爭第602步兵團接受訪問的士兵中有大約87%的士兵表示：受地形及其他環境因素的製約，他們的射擊目標的距離有95%是在300碼以內，許多士兵更說他們所射殺的敵人都在100米以內。
在往後幾年裏他們發表了一係列關於他們調查結果的報告，他們的基本結論是戰鬥絕大多數在近距離發生。在高機動性的戰爭中，作戰分隊的戰鬥形式以遭遇戰為主，而有較強火力的作戰分隊容易贏得戰鬥。他們也發現在戰鬥中被命中的機會是隨機的，也就是說，因為“目標”不是坐著不動讓你打，不經過瞄準的反應式射擊和經過正確瞄準的射擊同樣可以將敵人擊傷或殺死，命中率沒有太大的差別，而要造成一個人員的傷亡需要發射大量的子彈。這些結論實際上是暗示步兵們應該裝備一種全自動步槍，以增加射速。
然而它也清楚表明必須增加彈藥的消耗，一個步槍手必須為一次戰鬥而攜帶大量的彈藥，因此他們必須攜帶的裝備應當減輕重量。ORO認為。22口徑步槍發射能控製散布形式的成群射彈在300米射程內有相當理想的效果。值得注意的是，這項研究是在美國陸軍軍械署人員和英國軍械人員為了。28和。30口徑子彈的優劣吵得不可開交時秘密進行的，ORO的研究結果實際上跟德國人10年前研製的7.92毫米×33短彈的原理相同。
當時研製的T44步槍（M14前身）能夠全自動射擊，一定程度上符合了ORO的研究結論，但它的彈藥太重導致單兵攜行量不能提高，槍的長度和重量也使它不適合近距離戰鬥。負責輕武器研究和發展的美國陸軍軍械署領導瑞納·斯塔德勒（René Studler）注意到ORO的報告，於是他向亞伯丁試驗場要求提供一份關於小口徑武器的研究報告。
唐納德·霍爾（DonaldHall）在這個研究計劃中發現一種。22英寸（5.59毫米）槍彈在大多數戰鬥情形中與較大的彈頭有相同的表現。而且由於後坐力較低可以提供較高的射速，這樣的武器可能會使敵人有較多的傷亡。在他的研究小組成員中的威廉·C·戴維斯二世（William C。Davis Jr。）和G。A。格斯塔森（G。A。Gustafson）開始研製。224英寸（5.69毫米）彈並進行一係列的實驗，但萬事俱備隻欠東風，當他們要求提供資金作進一步的研製時，這個請求在1955年被否決了。
同時，美國陸軍軍械署於1953年至1957年之間實施了一項名為“齊射”（SALVO）計劃的研究工作。“齊射”計劃共分為兩個階段，在第一階段的“齊射”中最後建議武器連發射擊時4發彈散布在20英寸（0.5米）範圍內將比現存的半自動武器成倍地增加命中率。而在第二階段的“齊射2”中試驗了一些概念性的武器，如AAI的Irwin Barr推出的一係列鋼矛武器，開始時是在霰彈槍的彈殼內包含32枚飛鑣，最後改為單發鋼矛的步槍彈。