M4主要改良是将三点放改成全自动，但由于全自动射击下容易造成过热的情形，当使用连发方式打完6个弹匣后护木就烫得不能直接用手去碰所以护木改良成更粗厚并有两层铝隔热片。
另外重要的改良为MIL-STD-1913的实际应用去除了原有的提把并换成从陆军ACR计划的经验中获得的皮卡汀尼导轨，方便安装各种瞄具1994年8月这项改良也被美军采用。
这种平顶构型的M4的最早型号为M4E1后来正式命名为M4A1，并在1994年被USSOCOM采用。
因应USSOCOM的改良，美国陆军也将原本的M4改成粗护木和平顶上机匣，此改良型在柯尔特的型号为Model 920并以SOPMOD为蓝本发展模组化武器系统。
除了将原有的M4提升至920型外美国陆军也发展MWS型，采用改良自RIS的导轨转接系统，由4个皮卡汀尼导轨组成使其可以加装许多附件，RAS还包含有一套备用机械瞄具。
搭配RAS的M4型号为925，并曾有短时间被命名为M4E2最后则以M4或M4 MWS称呼之。
2001年因为911事件而开始驻军阿富汗的USSOCOM，发现M4枪管在全自动射击多个弹匣的情况下容易过热并造成损坏，而当特战人员在高山寒冷的天气下射击M4A1，瞬间的热胀冷缩作用常发生故障的情形，严重的话甚至枪管会炸开。
因此紧急改良采用重型枪管。在枪管整体加厚后虽然会略为增加重量，但全自动射击时更耐热也更准确。
这些采用重型枪管的枪支还配有一重量稍大，被称为H2的新缓冲器。
标准的H缓冲器里面有一块钨和两块钢组成的滑动配重，而新的H2缓冲器改为两块钨和一块钢。
这些武器被称为柯尔特921HB型，但军队采用的HB改进型并没有重新命名，所以政府型M-4A1是包括了921和921HB。
缺点是杀伤力偏弱，射程偏短。
M4上装有M26霰弹枪。
M4卡宾枪的设计可追溯至早期卡宾枪版本的M16及XM177，都是由尤金·斯通纳开发的CAR-15发展而来，同样采用导气、气冷、转动式枪机设计，以弹匣供弹及可选射击模式的突击步枪，而M4的长度比M16突击步枪为短枪管缩短至368.3毫米，重量也较轻，令射手能在近战时快速瞄准目标，两者之中有八成的部件可以共用。
一些M4A1装配较厚较重的枪管，以减低全自动开火时所产生的热力，并且加厚铝质隔热层。美军最初版本的M4卡宾枪只有“单发”及“三点发”模式，其后的M4A1以“单发”及“全自动”模式取代“三点发”，M4及M4A1均使用5.56 毫米口径的SS109子弹，而且仍采用M16特有的气体直推传动方式。
配有握把和瞄准器的M4。
M4卡宾枪的护木较短，枪管长368.3毫米，比M16A2短了约140毫米。枪托为滑动伸缩式枪托，枪托拉出时可采抵肩姿势射击；而枪托缩入时，则可进行腰际射击。
M4的背带不同于M16A2/A4的背带连接在枪支的下方而是连接在武器的一侧，如此一来士兵在携枪巡逻时可容易随时准备射击。
M4型卡宾枪有两种瞄准具可以配套使用，一种是光学瞄准具，主要是用来替代目前M16A2步枪上所使用的机械瞄准具这种瞄准具主要在白天使用。
瞄准时可以看到一个红点，而红点所在的位置也就是子弹将会击中的位置另一个是轻型热成像瞄准具，利用目标的热影像来确定目标。
此外，因考虑到士兵在与敌突然遭遇时将会没有时间调整表尺M4还配备一只专门设计的校射仪，士兵即可在不需要射击的情况下就可以直接对枪或其附加装置进行校正工作。
M4和M16A2/A4的分别主要有：紧凑的尺寸；短枪管；伸缩枪托；可全自动射击（M4A1）；
虽然M4系列具有紧凑及轻巧等优点，但它的短枪管令出口初速及火力降低，缩短的导气系统令射击声音增大枪管过热亦较快而沿用M16的导气系统，开火时是依靠气体推动整个系统。
一些武器专家认为，它直接将气体导入开火装置，容易携带碳渣，从而产生污垢和热量，造成润滑剂干燥，可能会在沙漠地区出现可靠性问题，
其中在一次位于阿伯丁陆军试验鉴定中心对柯尔特公司的M4、比利时FN公司美国分公司的MK16 SCAR、H&K公司的HK416和XM8四种枪进行沙尘暴环境下的性能测试。
现役的主力枪支M4卡宾枪竟以中断射击882次排名倒数第一，引起陆军官方的重视。
半自动是部分不靠人工而由机器装置操作。半自动提取， 提出了一种几何约束与影像分割相结合的半自动房屋提取方法， 提取稳定性较好， 但需要较多的人工干预。
半自动跟踪系统，广泛应用于诸军兵种的装备领域。
半自动跟踪一般需要操纵手利用雷达、电视、红外、激光、白光等探测单元获取战场信息 （ 一般为视频形式） ，根据作战指令或目标威胁程度，选定作战目标，估计目标相对视场中心的偏差量。
进而利用操控装置产生控制信号，通过伺服装置带动目标探测器适当运动，消除瞄准线和目标线的偏差量。
随着各类大型建筑物的出现，工程行业也对桩基础提出了更高层次的要求。
螺杆桩机是用于建筑工地打桩用的新型旋入式挤压成型打桩机，具有： 满足外部附加应力的分步场规律、单桩竖向承载能力强及施工环境相对良好、环保等优点。
立柱与桩架法兰连接，螺杆桩机三维模型。螺杆桩机打桩前需要对桩架调平，调平精度影响桩孔的垂直度。
原螺杆桩机的调平通过观察安装在立柱上的铅垂来判断桩架是否调平，调平精度低、时间长、调平稳定性差。
目前应用于农用、军用及工程设备的螺杆桩机桩架半自动调平系统，不但能在施工前调整桩架的水平，亦能在施工中不断的监测和调整桩架的工作状态。
核聚变研究是当前解决能源问题的重要研究课题，激光惯性约束聚变是实现核聚变的主要方法之一 而由球和2 个薄壁空腔组装而成的微靶是惯性约束聚变（ICF）实验研究中的关键组件之一。
其要求多路注入激光能同时准确地注入柱腔，并对微球形成均匀的辐照场，微球在柱腔中的位置精度是提高辐照场对称性和减缓R-T 不稳定性的发展的关键因素之一 。