試驗很快就顯示出英國和比利時的設計大致相當，兩者都比美國的設計好。在1980年比利時的SS109彈被選定為第二種北約標準彈。但要讓SS109的性能得到完全的表現，槍管必須使用1/7的膛線纏距，原有的1/12纏距會由於沒有足夠的穩定性而使它的有效射程降低到90米。其實SS109彈頭的最佳纏距應該是1/9，之所以采用1/7是為了讓較長的L110曳光彈（SS109同型曳光彈）也有足夠的穩定性。這種曳光彈的有效射程比現有的M196曳光彈（M193同型曳光彈）超出450米，可達800米外。所以當美國陸軍選定了比利時彈作為新的製式彈後，就必需裝備新步槍。同時，美國海軍陸戰隊正根據M16A1在部隊使用的十幾年來的意見也對M16著手改進並試驗。
海軍陸戰隊改進的M16A1命名為M16A1E1，較之M16A1有如下改進：
（1）改用比利時SS109彈，膛線纏距由12英寸改為7英寸，理論射速達到700至900每分鍾轉數。
（2）在護木前方的槍管外直徑加粗到18.5毫米，接近消焰器直徑，以增加槍管的抗彎曲性能，減緩了持續射擊時的升溫，提高單發精度，槍管因此加重170克，在護木內的槍管直徑與M16A1的相同，這是為了兼容原有的M203榴彈發射器的安裝（就是說不打算改裝或購買能安裝於厚槍管上的榴彈發射器）。
（3）為節省彈藥，將連發射擊方式改為三發點射。
（4）為符合人體工程學，槍托加長了16毫米，以便於抵肩方式進行瞄準射擊，而且新槍托更加堅固耐用。
（5）原來A1式的三角形左右兩半式的護木改為圓柱形上下兩半式，護木外表有散熱肋條，也可以起防滑作用，新護木不但讓手掌較小的射手也容易掌握，而且上、下兩半的完全對稱的，所以在軍械庫存放的備件不必再單獨區分左護木和右護木。
（6）原直徑2毫米的覘孔改為5毫米，以方便瞄準近距離運動目標，準星尖由圓柱形改為方柱形，照門的風偏和高低可調，為充分利用SS109彈的彈道特性使照門高度可調到300至800米。
（7）取消了槍口消焰器上的兩個向下的開孔，以抑製槍口上跳和避免臥射時槍口揚塵。
（8）拋殼口後麵增加了一塊凸起的彈殼偏向裝置，阻止彈殼後拋，左手射擊時彈殼不會打到臉上。
（9）槍托、護木和握把材料改用纖維增強尼龍。
（10）槍托有防滑底板，直形小握把改為有手指槽的握把。
在1981年夏季期間，M16A1E1進行了非常徹底的測試，並且在1982年9月定型為M16A2，同時把美國生產的SS109定型為M855，把L110定型為M856.但直到一年後，即1983年11月20日它才正式地被海軍陸戰隊采用。而此時陸軍中的部分人正試圖說服相關部門不要采用M16A2，雖然他們也承認大量的M16A1在長期使用和訓練中已經很損耗嚴重了，但最後，陸軍還是在1985年采用了M16A2.
1986年，美國陸軍部宣布在8年內（1986～1994）采購2000萬支M16A2步槍進行全麵換裝。本來，柯爾特公司也參與了M16A2的改進計劃的，但在1988年陸軍招標購買267，000支M16A2的時候，柯爾特公司卻因為報價比FNMI（比利時FN公司在北美開設的製造廠）高出50美元，而失去美國陸軍訂購M16A2的生產合同，結果美軍裝備的M16A2槍身上被打上了FNMI的標誌。直到1990年初，柯爾特脫離其總公司而獨立，才終於奪到了12，000支M16A2的訂貨合同，總價值95萬美元。
在生產承包商的問題上，據說美國陸軍高層不喜歡FNMI這家有外國背景的公司，但美國海軍陸戰隊則堅持認為FNMI的產品質量比柯爾特更優。據說FNMI的M16A2出廠驗收精度為100碼10發散布在2英寸以內，作為突擊步槍來說，這個精度是相當高的了。例如二戰時M1伽蘭德的出廠驗收是100碼10發散布在3英寸以內，而M16A1則是100碼10發4.8英寸（當然，換彈後的M16A2精度本身就比M16A1高）。
M16A2隻具備半自動和3發點射功能，這迎合了某些美國陸軍高級軍官的主張。他們認為3發一組地射擊是在節省彈藥、提高命中率和增強火力之間一個最合適（不如說是妥協）的解決之道。據說英國專家也特別讚賞這種發射方式，他們認為許多訓練不足的士兵掌握不到控製連發射擊的技巧，而“可控的3發點射可以得到較高的命中率，這比一下子向敵方噴灑10至15發子彈要好。”
但美國一些軍事專家和技術專家激烈反對。因為這種設計思想從根本上動搖了突擊步槍的宗旨。突擊步槍在戰術使用上的主要意圖是借助突然和猛烈的火力阻止、壓製、殲滅或震懾敵人。所以M16A2定型後又推出有一些有全自動發射功能的改型，不過這些全自動的M16A2隻用於出口，美國陸軍和海軍陸戰隊裝備的隻是三發點射的美國政府標準型（Model 645）。
在這件事上，斯通納本人也是激烈地反對M16A2的初始型號，他並不反對3發點射機構，但反對用3發點射代替全自動射擊，因為這完全背離了他當初設計M16的初衷。早在20世紀60年代，美國有相當一部分軍人傾向於步槍的半自動射擊方式，理由是全自動射擊白白浪費彈藥，當時斯通納據理力爭。不少專家發現在二戰當中，大約有4/5的M1伽蘭德步槍手在戰鬥中不扣扳機，距BAR步槍越近的士兵越是呆看BAR連續射擊的壯觀場麵，因此士兵得出“半自動在實戰中無用”論。斯通納認為半自動步槍即使在一名訓練有素的士兵手中也難以發揮威力，原因有以下幾點：
（1）選擇目標時猶豫不決；
（2）敵人一反擊就停射；
（3）鄰兵傷亡時分散精力；
（4）扣一發響一發，由於緊張甚至恐懼彈頭射出去不是偏高就是偏低。具有全自動射擊方式的步槍則完全是另一回事。士兵握住著BAR這樣的槍會感覺到他已經控製著一個區域，隻要敵人在這個區域，就hose it down（用子彈橡皮水管澆它——形容全自動射擊的美軍俚語）。
而且M16A2的三發點射機構也設計不好，每發射3發棘輪轉動半圈，但如果在點射過程中過早地鬆開扳機中斷射擊，板機組不會重新設定。舉例來說，當一名士兵在點射至第2和第3發之間就鬆開板機，那麼下一次再扣下扳機時則隻能射出1發彈。在半自動模式中板機機構也會影響扳機扣力，在射擊一發後棘輪停止的位置不同，這樣再次扣動扳機的扳機力就不一樣，以致影響單發射擊精度等等。
M16A2的新特征使M16變得更重和更複雜，而且又取消了全自動的功能。另外新的彈頭比較重，因此彈道更彎曲，射手需要更準確地判斷距離和正確瞄準。還有些批評家指出覘孔的設計不理想，小孔太小而不容易找到準星，而大孔太大又降低了瞄準的準確性。而照門的射程調整也顯得多餘，很少在戰鬥被士兵使用，一般隻設定在300米距離上。但不管有多少批評，由於美軍必須遵從SS109（M855）的北約標準化，而越南時期使用的武器現在都已經到了不得不換的時候，所以始終還是需要裝備這種新步槍。
1987年九月底，美國陸軍提出了“美國陸軍輕武器總規劃”，規劃中坦承當時美國在輕武器方麵沒有技術優勢，是近斯的一種過渡措施，M16A2作為單兵武器至少要裝備到1994年。在1989年開始的ACR（先進戰鬥步槍）計劃的目的之一就是尋求M16A2的替代品。但由於沒有一個ACR的參與競爭者能表現出綜合性能比M16A2有大的提高，這個計劃最終被取消。
現在美軍已經拋棄了某些人所主張的“輕武器萬能論”，肯定了單兵武器並不是單獨作戰的，而是主要對付有生目標、輕型車輛和防禦工事內的敵人。至於輕裝甲目標和低速空中目標則由其它專門武器對付。M16係列仍可滿足目前的基本使用要求，所以美軍決定繼續改進和使用M16係列，至少會用到2010年。
M16A2的改進型及M16A3
M16A3是M16A2的全自動衍生型，因此它的扳機組與M16A1的一樣，但采用平頂型上機匣。關於M16A3的存在的信息非常混亂，在1990年年代初期，它曾經被描述為柯爾特公司的ACR樣槍；在1990年代中期，又有人說它是裝滿導軌的槍（就像現在的M16A4）；現在更有人說它是M16A4的全自動型。
進入1990年代，由於ACR計劃夭折，美國軍方已經看不到依靠現有技術為士兵提供革命性的製式步槍，因此他們傾向於對原有武器進行修改，於是出現了M16A2的改進型M16A3.M16A3保留M16A2的基本特征不變，隻是作少量的改進，其基本宗旨是大幅度地提高射擊精度，並不打算采用任何高新技術，因此最初的打算是在三年內（1993年至1995年）內廣泛裝備M16A3.由此可見M16步槍本身並沒太大改進的餘地，主要的發展潛力在於采用新型的光學瞄準鏡和夜視儀等瞄準係統。
當時M16A3的計劃是在借鑒一種為M16A2開發的名為“SERFS”係統的護木（就和現在的KAC生產的RIS護木類似），在增設的M1913標準導軌上可選擇地安裝新型的瞄具。具體方案是：在M16上下左右各設一導軌，取消M16機匣上方的提把，上方的導軌從機匣上方延伸至槍管前端；前護木下的導軌上安裝折疊式小握把，或安裝M203榴彈發射器；其他的導軌可以激光瞄準器、光學瞄準具等。M16A3安裝了鋁合金製的“SERFS”係統後重量比M16A2減輕0.23公斤。但因經費緊張，估計隻能為每個步兵班配備3至4支M16A3.據傳當時美國陸軍軍械、彈藥和化學司令部已經與M16A2的生產商簽訂了2，710萬美元的合同，對64，725支M16A2進行改進。
到了1990年代中期，始終沒有關於M16A3定型的報道。除了關於美軍特種部隊和快速反應部隊大量裝備M4卡賓槍外的報道外，通過各類新聞片斷中看到在世界各地奔波的美軍手上仍然是M16A2，或者是根本就沒有必要花那麼多的錢改裝一支專門安裝先進瞄準具的M16A3，隻需要直接在M16A2上安裝瞄準具就可以了。然後，到了1997年11月，美國陸軍開始全麵換裝製式步槍，但接任的不是M16A3，而是M4/M4A1卡賓槍。
再後來，一些被確認是傳說中的M16A3的實物圖片出現了。M16A3的外形和1990年代初的設想相去甚遠，它的改進僅僅是將固定的提把改為整合M1913導軌的平頂型機匣的結構（即和M4A1相同），這樣就方便了安裝瞄準鏡，此外采用了M16A1的下機匣，即能夠全自動射擊，而其他方麵完全保留了M16A2的特征。一些資料中提到，美國海軍的海豹突擊隊在1992年就裝備了M16A3，而且明確提到這是可全自動射擊的平頂型的M16A2，由柯爾特生產。這說明M16A3的設計至少在1992年前就已經完成，但由於沒有正式裝備部隊，所以一直未有公開。
國產95式5.8毫米與99式5.56毫米
國產兩大小口徑槍族探秘
我國自行研製的95式5.8毫米班用槍族在1995年設計定型以後，就受到了極高的評價與讚譽。當時的95或5.8毫米班用槍族還稱為新5.8毫米班用槍族，包括自動步槍（無托型）、班用機槍及配套產品（白光瞄準鏡、徽光瞄準鏡和班用槍族刺刀），1996年自動步槍、班用機槍被國務院、中央軍委軍工產品定型委員會命名為QBZ95或5.8毫米自動步槍和QBB95或5.8毫米班用機槍。
這兩種槍是當時國內外同類武器中體積最小、質量最輕，直射距離和威力最大的小口徑班用槍族，總體性能達到1990年代同類武器世界先進水平，甚至某些主要性能處於世界領先水平，並且榮獲了國家一等獎。
95式5.8毫米班用槍族於1997年裝備駐港部隊以後，受到了國內外相關人士的關注。中國北方工業集團總公司不失時機地提出利用5.8毫米自動步槍的技術外形優勢，研製5.56毫米自動步槍作為外貿產品。
該槍設計定型以後被命名為99式5.56毫米自動步槍。然後，中國北方工業集團總公司又提出研製新5.56毫米班用機槍及其配套產品（白光瞄準鏡、微光瞄準鏡、班用槍族刺刀），組成新5.56毫米班用機槍係統的方案。2000年12月，完成了班用機槍係統設計定型試驗。
5.56毫米班用槍族在外觀上看起來與5.8毫米班用槍族非常相似，那麼，二者的區別是否僅僅是槍管口徑的不同·不然。實質上，二者從外觀、內部結構到總體性能都有差異。
外觀差別
乍一看，兩個槍族係統在外觀上很相似。但是，區別兩個槍族不能從上護手、下護手和槍托這三大塑料件上來辨別，因為5.56毫米班用槍族直接采用了5.8毫米班用槍族的上護手、下護手和槍托。
這裏要說明的是，5.8毫米班用槍族的上護手、下護手在生產定型時進行了改動，與設計定型時相比，增加了加強筋。槍管雖然進行了改進，但是從外表上卻看不出來。要從外觀上區分5.56毫米自動步槍和5.8毫米自動步槍，主要有以下4個方麵：膛口裝置、彈匣扣的位置、彈匣和機匣。
5.56毫米自動步槍的膛口裝置（全長45毫米）相對於5.8毫米自動步槍的膛口裝置（全長61毫米），在結構上進行了簡化，並且短了16毫米。
這主要是5.56毫米自動步槍的槍管比5.8毫米自動步槍的略長，而槍管後方的節套、機匣、槍托的長度卻沒有發生變化，考慮到總體長度的限製，隻能縮短槍管前端的膛口裝置。即使這樣，5.56毫米自動步槍仍然比5.8毫米自動步槍長9毫米。這兩種膛狃裝置的外徑尺寸是一樣的，都可以用於發射槍榴彈。至於5.56毫米自動步槍的槍管略長的原因稍後再述。
95式5.8毫米自動步槍的彈匣扣位於彈匣的後方，向下前方按壓彈匣扣即可解脫彈匣。但是根據部隊使用情況的反饋意見，這種解脫彈匣的方式並不是很方便，操作時有點礙手。99式5.56毫米自動步槍的彈匣扣是按鈕式，隻要從槍身右側按壓彈匣扣即可解脫彈匣。采用這種彈匣扣有兩個原因：一是操作方便，二是這種結構可以使用北約製式彈匣，通用性好。
95式5.8毫米自動步槍彈匣體的材料為工程塑料，屬高科技產品，材料的綜合性能非常優越。99式5.56毫米自動步槍彈匣體為鋁合金材料，質量輕，可以與北約製式彈匣互換，例如M16、FNC步槍的彈匣。
這兩種槍通過機匣也是很容易區分的。99式5.56毫米自動步槍連接彈匣的部位向下延伸出一個比較長的裙口，便於使用按鈕式彈匣扣及北約製式彈匣。95式5.8毫米自動步槍則沒有這個裙口。這裏要說明的是：99式5.56毫米自動步槍的少數零件，例如護手、快慢機的形狀，雖然與設計定型時的5.8毫米自動步槍不一樣，但與生產定型後的5.8毫米自動步槍相同，因為5.8毫米自動步槍在生產定型時進行了更合理的優化。
5.56毫米班用機槍與5.8毫米班用機槍在外觀上除了膛口裝置、彈匣扣、彈匣和機匣之間的不同以外，還有一個明顯的不同之處就是彈鼓的差別。5.8毫米班用機槍的彈鼓口部比5.56毫米班用機槍的彈鼓日部寬，因為5.8毫米班用機槍可以通用步槍的塑料彈匣，機匣供彈具接口的空間比較大，而其彈鼓是金屬的，為了補償機匣供彈具接口的多餘空間，所以就在彈鼓日部鑲嵌金屬，同時也起到了加固作用。
5.56毫米班用機槍卻沒有此顧慮另外，5.8毫米班用機槍的彈鼓口部可容納4發彈，整個彈鼓容彈量75發；而5.56毫米班用機槍的彈鼓口部可容納7發彈，整個彈鼓容彈量80發。打開彈鼓，可以看到兩種彈鼓的分彈齒、撥輪齒等不相同。
內部結構差別
由於使用彈種與口徑的不同，相比5.8毫米班用槍族，5.56毫米班用槍族的內部零件也有不少改動。以自動步槍為例，5.8毫米自動步槍使用的槍彈是5.8毫米普通彈，平均最高膛壓約為296MPa；而5.56毫米自動步槍使用SS109（主彈種）和M193（輔彈種）兩種槍彈，平均最高膛壓約為365MPa，比5.8毫米自動步槍的膛壓要高許多。但是5.56毫米槍彈膛壓衰減快，為保持一定的初速，同時考慮到5.56毫米自動步槍使用的槍彈彈頭較5.8毫米自動步槍使用的槍彈彈頭質量輕，在空氣中受到的擾動大，為了達到指標要求的精度和有效射程，獲得良好的外彈道性能，就要提高彈頭初速，增加槍管長度。但為避免全槍過長，膛口裝置進行了縮短，這一點前麵已經提過。
5.8毫米自動步槍使用的槍彈彈殼為鋼殼，而5.56毫米自動步槍使用的槍彈彈殼卻是銅殼，後者的槍彈錐度小，彈殼在槍膛裏塑性變形大，加上膛壓高，抽殼阻力比5.8毫米自動步槍增加了許多，易造成不抽殼、斷殼等故障。
出現這種問題，除了與設計有關之外，與我國的生產加工工藝也有很大的關係。使用我國的5.56毫米自動步槍發射國外進口的槍彈，或者使用國外進口的步槍發射我國國產的槍彈，都沒有問題。但是一旦使用我國國產自動步槍發射國產槍彈，此類故障就出現了。
按照慣例，輕武器的設計一直是先設計槍彈，後設計槍械。既然槍彈是已有的，不能改動，隻好對5.56毫米自動步槍進行改進。5.56毫米槍彈的彈殼底緣高度小，隻有0.5毫米，在機頭高速回轉開鎖及強振動下，抽殼鉤的抓殼深度不足0.5毫米，在抽殼時容易滑脫，出現不抽殼現象。為此，槍管彈膛、抽殼鉤等都要重新設計、加工。經過了多次試驗、調試，最終解決了不抽殼、斷殼等問題。
5.56毫米自動步槍與5.8毫米自動步槍使用的槍彈外形尺寸不同，為了能夠可靠閉鎖，節套、機頭（尤其是彈底窩）、擊針、機匣都要相應改進，經過大量的尺寸鏈計算，重新確定了機頭與抽殼鉤、擊針的結構與配合尺寸。
這裏特別值得一提的是擊針的設計。最初的5.56毫米自動步槍采用的是5.8毫米自動步槍的擊針尺寸。但是5.56毫米自動步槍槍彈的底火尺寸小，而5.8毫米自動步槍的擊針尺寸大，試驗時容易將5.56毫米槍彈的底火擊穿。擊針尺寸改得過小也不行，擊針細了，容易斷裂，達不到壽命要求。
還有一個問題，5.56毫米自動步槍使用的是ssl09和M193兩種彈。這兩種槍彈的底火對擊針突出量的要求不一樣，若擊針突出量適合SSl09彈，在低溫條件下就會出現打不響M193彈的故障；若擊針突出量適合M193彈，就可能出現SSl09彈底火被擊穿故障。經過反複研究、試驗，終於找到一個既適合SSl09彈又適合M193彈的擊針尺寸。
仔細觀察還會發現，5.56毫米自動步槍的拋殼挺與5.8毫米自動步槍的拋殼挺除了尺寸不同以外，前者上麵還多了一個小凸台，這是因為5.56毫米槍彈彈殼為銅殼，材料比較軟，必須要增加撞殼麵積，否則很容易出現不拋殼現象。
需要說明的是，5.8毫米班用槍族除了自動步槍、班用機槍以外，還包括短自動步槍和折疊托步槍。短自動步槍於1999年和2000年進行了定型試驗，2001年被命名為QBZ95B式5.8毫米短自動步槍；折疊托自動步槍於2003年設計定型，被命名為QBZ03式5.8毫米自動步槍。5.56毫米班用槍族除了自動步槍、班用機槍，也包括短自動步槍，但目前尚未有折疊托自動步槍。另外，在後來的生產中，還為5.56毫米自動步槍增加了3發點射功能。
性能差別
我國自行研製的95式5.8毫米班用槍族在1995年設計定型以後，就受到了極高的評價與讚譽。當時的95或5.8毫米班用槍族還稱為新5.8毫米班用槍族，包括自動步槍（無托型）、班用機槍及配套產品（白光瞄準鏡、徽光瞄準鏡和班用槍族刺刀），1996年自動步槍、班用機槍被國務院、中央軍委軍工產品定型委員會命名為QBZ95或5.8毫米自動步槍和QBB95或5.8毫米班用機槍。
這兩種槍是當時國內外同類武器中體積最小、質量最輕，直射距離和威力最大的小口徑班用槍族，總體性能達到1990年代同類武器世界先進水平，甚至某些主要性能處於世界領先水平，並且榮獲了國家一等獎。
M249機槍
M249 MINIMIM249 SAW，稱班用自動武器（SAW-Squad Automatic Weapon），是FN Minimi機槍美國的改進型，發射5.56×45毫米口徑北約標準彈藥，由比利時Fabrique Nationale設計，FN MI生產，是美國軍隊裝備的較輕型機槍。
產生
M249衍生自比利時Fabrique Nationale的FN米尼米機槍，是一種小口徑、高射速、輕巧的輕機槍。美軍在1980年代舉行的班用自動武器評選時，參選的FN Minimi命名為XM249，其後在1982年2月1日正式裝備並成為M249班用自動武器（M249 Squad Automatic Weapon），但因當時曾經出現過可靠性問題，實際上美軍在1980年代後期才作全麵裝備。M249及FN Minimi多達三十多個國家采用。
60年代，隨著班用武器的小口徑化，美軍迫切需要一種小口徑班用機槍。作為火力支援武器，裝有兩腳架的重槍管M16在火力持續方麵不令人滿意，M60通用機槍雖然能滿足這方麵的要求，但作為班組武器，重量太大，而且需要兩人攜帶和操作。