Karabin M4, atau M4 Carbine, adalah versi pendek dan ringan dari senapan serbu M16. Karabin M4 memiliki 80% bagian yang sama dengan M16A2. M4 memiki pilihan tembakan semi-otomatis dan burst tiga butir (sama dengan M16A2), sedangkan M4A1 memiliki pilihan semi-otomatis dan otomatis. M4A1 juga kadang-kadang dilengkapi laras yang lebih berat, untuk menahan panas yang dihasilkan dari menembak otomatis untuk waktu yang lama.
M4 dan M4A1 menggunakan peluru kaliber 5.56 x 45 mm NATO. Keduanya adalah senapan selective-fire, yang menggunakan sistem gas, air-cooled, memakai magazen box, dan mempunyai popor teleskopik. Popor ini bisa ditukar dengan popor biasa, tapi itu jarang dilakukan pada militer Amerika Serikat.

Seperti karabin pada umumnya, M4 lebih nyaman ditenteng daripada senapan laras panjang. Selain ideal untuk digunakan oleh tentara non-infanteri (seperti pengemudi kendaraan, ajudan, dan perwira staf), ini juga membuat M4 cocok untuk pertempuran jarak dekat dan operasi pasukan khusus. M4 sempat menjadi standar untuk United States Special Operations Command (USSOCOM) dan menjadi pilihan Pasukan Khusus Angkatan Darat Amerika Serikat. Pada tahun 2006 Malaysia juga membeli Karabin M4 untuk menggantikan senapan Steyr AUG.