当“齐射”计划在1957年作出总结，一个仿照格斯塔森在1955年因没有资金筹备而中止的研究被重新提了出来，于是美国大陆军团司令部（U.S. Continental Army Command，简称CONARC）的司令官威莱德·维曼（Willard G. Wyman）将军立刻要求生产厂商组织一些研究小组来试制.22口径（5.6mm）步枪。设计要求符合下列各项，不过最后一项要求说明美国陆军对ORO的研究结果并没有充分的理解：

• 有20发容量弹匣；

• 装弹后重量少于6磅（经2.7kg）；

• 能选择射击方式；

• 每发子弹能500码（约460m）射程上能穿透一顶标准美国钢盔、防弹衣或0.135英寸（3.4mm）厚的钢板，其“伤害”能力极大地超过.30卡宾枪。

当看到AR-10时，维曼亲自暗示阿玛莱特应该尝试设计这样的武器。根据这些要求，阿玛莱特公司由尤金·斯通纳（主设计师）、罗勃特·佛利蒙（Robert Fremont，监督原型枪的生产）和L·詹姆士·沙利文（L. James Sullivan，监督方案起草工作）领导的设计小组开始研制新的.22口径步枪。他们的第一个设计却是使用传统布局和木制枪身（也许是AR-10在试验中的失败使他们对这种新颖设计心有顾虑），但试验中发现太轻，而且传统的枪托设计也导致连发时后坐力不易控制，甚至用较轻的枪弹也是一样。于是他们的第二个设计决定把AR-10按比例缩小成口径为.222的自动步枪，试验马上就成功了，新枪被命名为AR-15，设计组只用了6个月时间就提交了6支样枪由阿伯丁试验场评审。

同时温彻斯特（Winchester Repeating Arms）也加入.22口径步枪的竞争计划，他们采用基于他们的M1卡宾枪的设计，提供了一种.224 口径的轻型军用步枪Light Weight Military Rifle，简称LMR）的样枪。而春田兵工厂的埃利·哈维也基于T44步枪研制了另一种.224 口径（两种.224口径完全不通用）的轻型步枪样枪，但春田的领导拒绝从T44计划中分一些资源出来参与这项“前途不明朗”的竞争计划，所以春田并没有在小口径步枪上投入资源。

温彻斯特公司研制的样枪为.224 口径的轻型军用步枪（LMR），是在M1卡宾枪的基础上改进的。

春田兵工厂基于M14步枪研制的.224口径样枪

.222口径的AR-15原型枪

从左到右：5.56×45mm的前身雷明顿.222 SPL步枪弹”；温彻斯特.224E1（5.56×43mm）弹，春田兵工厂的.224（5.6×47mm）弹

阿玛莱特的几种原型枪，从上到下为AR-10、AR-15和AR-18

最早的AR-15原型 早期的AR-15原型的两种形式 柯尔特博物馆中收藏的一系列AR-15原型枪及初期的M16 早期AR-15的复制品

00004号AR-15原型，所说是阿玛莱特造出的第17把原型枪，但属于这个构型的第4版

在试验中，为了符合最后一项500米穿透力的要求，斯通纳又要求雷明顿公司（Remington Arms Company）改进他们的初速3300英尺/秒（1006m/s）的55格令.222雷明登步枪弹，而研制出来的新型弹药就是著名的.223雷明顿步枪弹。除了口径外，AR-15的枪管改为全钢制简单结构枪管，并采用短的棒状消焰减震器，原本位于提把内的钩型拉机柄改成提把后方的Ｔ型拉机柄，其他方面则与AR-10基本一样。斯通纳的新步枪AR-15其实是把许多其他步枪的设计思想和特点集合起来，包括：

• M1941约翰逊步枪的闭锁装置；

• FN FAL的机匣盖和枪尾；

• T-25的枪管同轴式直枪托；

• 英国EM2的带有照门的提把；

• 德国MP44突击步枪的抛壳口防尘盖；

• 瑞典杨曼步枪的导气系统，不过斯通纳设计的导气系统减少了几个活动零件，使步枪操作更简单，生产成本更低。

另外由于较轻的新型弹药允许步枪采用铝合金和塑料等轻型材料，尺寸更小，即使换成全钢枪管后仍然是比温彻斯特LMR轻了1磅（约450g），AR-15空枪重只有6.35磅（2.89公斤），满载后重约3.5公斤。到最后，阿玛莱特的AR-15没有真正的竞争者。但是斯通纳也犯了一些错误，他认为没有必要给枪膛镀铬，而且当时阿玛莱特公司也没有给枪膛镀铬的工艺能力，但军方在第二次世界大战期间的研究表明，对自动武器来说枪膛镀铬是大有好处，因此军队宣布从M14步枪开始，以后生产的步枪都应镀铬。

另一个问题是，研制时间太短。也许是迫于M14步枪成功的压力，小口径步枪计划的推动者希望早上播种晚上就能收割。所以当AR-15推出的9个月后即1958年3月31日开始进行的军队试验时，其实AR-15的完整的研制过程还没有完成，而且由始至终军方的军械工程人员和阿玛莱特公司设计师没有面对面工作过。

从1958到1959年，陆军在本宁堡、奥德堡和阿伯汀试验场等地将AR-15与M14进行对比试验。通过这些试验，表明AR-15重量轻、易操控、易于分解结合，而且步兵部门报告说AR-15会是M14步枪的一个合适的替代品。但在稍后的测试中暴露了一些问题，如枪口焰大、精度不好、侵彻力差、使用30发弹匣时故障率高，而且当雨水进入AR-15的枪管中时发射会导致膛炸。雨水导致膛炸的问题也发生在温彻斯特的样枪上，所以虽然斯通纳重新设计并加强了枪管，可陆军军械工程人员说问题仍然存在，他们这是.22口径枪管可以预期的问题，因此陆军再次要求发射较大的弹药，这次提出的是.258（6.55mm），不过他们又暗示将在阿拉斯加州继续进行极地环境可靠性试验。然后，斯通纳又听说AR-15在极地试验测试中发生了大问题，当斯通纳带上一些替换部件飞到阿拉斯加时，发现问题出在陆军测试人员身上，他们把步枪分解后没有正确地重新组装，斯通纳认为这是操作不当所至，要求重新测试。此后，军方就开始阻碍斯通纳对AR-15的改进，但却说如果AR-15改造来发射新的.258口径——军火部门说这是最佳的弹药的话可能更合适。总之，美国陆军对AR-15失去了兴趣，而且AR-15还需要继续研制工作。在看了这些报告后，参谋长麦克斯韦·泰勒（Maxwell Taylor）将军也不支持AR-15而建议继续生产M14。

但不是所有的报告都是持否定态度的。正在试验的AR-15、M14和AK-47的一系列模拟实战情形中，军方发现AR-15尺寸小和重量轻，使用起来更灵活，反应更快，正如CONARC已经提议的那样，他们的结论是装备AR-15的8人小队的火力等同于现在装备M14的11人小队。此外他们也发现AR-15比M14更可靠，在数千发弹的射击试验中有较少的停射和卡壳现象。

但是，到此时仙童已经在AR-15上花了约1.45百万美元的研制费用，而且似乎还看不到尽头。于是，阿玛莱特决定停止对AR-15的研究，而仙童为了偿还债务也在1959年12月把AR-15的设计、生产与销售权以现金75,000美元和日后4.5%的销售提成卖给了柯尔特轻武器公司（Colt's Patent Firearms Manufacturing Company）。1960年，阿玛莱特公司进行改组，斯通纳在这次改组期间离开了阿玛莱特。

柯尔特公司进一步完善了AR-15的设计，作为柯尔特最初的AR-15的型号分别是601型和602型，这两个型号基本上只是最初阿玛莱特步枪的复制品（事实上这些早期的型号经常被发现印着柯尔特/阿玛莱特AR-15）。这两个型号的机匣右侧弹匣座位置还是“平面”造型，还没有603型开始出现的凸起“围栏”。而601型和602型在外观上主要的区别是消焰器不一样，至于还有一处在外观上看不出的主要的区别，就是601型的膛线缠距为1/14英寸，而602型改为1/12英寸。这两个型号中的大多数都是用绿色或棕色枪身。

最初AR-10的弹匣是铝的，但在AR-15上，阿玛莱特却改用较重的钢制弹匣（粉红色的是空包弹弹匣）

后期的阿玛莱特钢制弹匣

虽然M16有黑枪（BLACK RIFLE）的绰号，但柯尔特最早的生产型601型（Colt Model 601）的护木和枪托其实是墨绿色的

601型的柯尔特AR-15，图中的早期弹匣仍然是阿玛莱特的钢制弹匣，后来才改为铝合金弹匣。因为表面凹槽形状的原因，这种弹匣被戏称为“华夫饼”（Waffle）

601型在弹匣释放钮周围是“平”的，没有防止误操作的“凸起”，602型也是一样

601型的三叉式消焰器，俗称“鸭嘴式”（Duckbill）

602型的三叉式消焰器，外廓是锥台形，与601型不同

601型的拉机柄是三角形造型，而不是后来的T形

刚从阿玛莱特转交柯尔特生产的601型AR-15机匣铭文，上面同时有柯尔特和阿玛莱特的标志。 虽然厂内正式型号叫601型，但机匣上印的是“MODEL 01”，因此经常被简称为01型

为防止持续射击后护木过热难以握持，在护木内侧用螺钉固定了白色铝合金制的隔热罩

当时已经有一些外国军队看中了这种革命性的新步枪。AR-15最早的买家之一是英国陆军，他们采购了一批供SAS在婆罗洲使用，讽刺的是，SAS的对手印尼军队也是AR-15最早的用户之一。

柯尔特把公司未来命运的赌注押在了AR-15身上，这光靠小批量的出口是绝对不够的，因此柯尔特公司决定向军方高层发起一次大胆的攻势。首先，柯尔特开始攻击M14步枪，然后，柯尔特公司试图影响国防部的其他高层官员。第一个被说服的高官就是柯蒂斯·李梅（Curtis LeMay）将军，当时的空军副参谋长。在1960年6月4日，美国空军在德克萨斯州的一个空军基地试验了AR-15，事后李梅将军立即决定采购8,500支AR-15步枪（以601型为主，602型也有被少量购买）以代替战略空军司令部的岗哨所装备的M2卡宾枪，此举令AR-15避免夭折。柯尔特用同样的方法去影响美国国防部高级研究计划局（Advanced Research Projects Agency，简称ARPA）。ARPA也认为AR-15很适合实战使用，于是在1961年8月，越南军援咨询小组要求购买1,000支AR-15让南越军队进行全面的实战测试，被当时的国防部长所批准。在1962年初夏这项采购计划得已实施，在实战测试期间，为南越军担任顾问的美国军事顾问提交了有关AR-15在实战中表现的一些报告：

“在1962年6月16日，第340游骑兵连的一个排在执行任务中……，他们在密林中与三名武装的越共遭遇，两名越共有卡宾枪、手榴弹、地雷和冲锋枪，双方距离约15米，一名游骑兵用AR-15向敌方全自动射击，第一个点射就有三发子弹命中一名越共，其中一发子弹命中头部，严重创伤；另一发是在右臂，也是严重创伤；一发子弹命中他的右侧，产生一个直径5英寸的大洞……这三发子弹中的任何一发所造成的创伤都足以至死的。”

这些报告显示AR-15更适合身材矮小的南越政府军士兵使用，而正在为南越军队工作的美国特种部队也强烈立即采用AR-15。不久，国防部正式指示在实战条件下试验AR-15，试验表明AR-15在性能上优于其他武器。而美国陆军在1962年、1963年两次复试AR-15，两次否定AR-15，理由是远距离上精度差、易损坏。但在空军与军援咨询小组的努力下，国防部决定对AR-15和现役的M14进行一次效费比试验。ARPA的报告指出：通过对AR-15和M14的效费比试验表明，如果装备一定数量的AR-15会使美国步兵拥有装备AK-47的苏联步兵所相抗衡的火力，而且价格更低廉。

现在摆在国防部长罗勃特·麦克纳马拉（Robert McNamara）面前有了两个矛盾的观点：ARPA的报告和空军方面支持AR-15，而五角大楼的立场和陆军方面的观点却支持M14。最后连约翰·肯尼迪总统也表示了关注，因此麦克纳马拉命令陆军部长赛勒斯·万斯（Cyrus Vance）对M14、AR-15和AK-47进行对比试验。陆军的试验报告再次确定只有M14才适合军队的需要，但万斯怀疑这些测试方式有欠公正，于是命令陆军监察长调查这些测试所用的方法。监察长的综合报告指出陆军的测试人员明显地偏坦M14。柯尔特公司开始利用这个有利事件，他们利用民间媒体谴责军方测试人员过分地夸大M14的优点，柯尔特指出与同类步枪相比AR-15并不需要太多的维护，事实上当后来国防部开始采购M16的时候也的确没有得到相应的维护装备。

总之，试验记录证明AR-15的确胜过M14，柯尔特也在政治上获得强势支持，美军驻越南总司令威斯特摩兰也多次提出装备的请求，麦克纳马拉在1963年1月23日命令停产M14。此时，空军已经将在越南使用的经过改进的AR-15（柯尔特604型）命名为XM16。在1963年11月4日，柯尔特公司获得一份生产104,000支XM16的合同——其中85,000支提供陆军的特种部队与空中机动战术部队试用，另外19,000支供空军的空降特种部队使用。

同时，陆军高层及研究部门正如火如荼地开展了另外一项计划“特种用途单兵武器（SPIW）”，作为未来的通用步兵武器。其实主要的目的就是变着法子抵制AR-15。他们高度推荐立即采用这种武器，并表示这种武器就像M16一样也是采用小口径高速弹的原理。因此，陆军的装备部门根本没有精力对AR-15进行试验和评估。1963年未，空军正式地接受了他们的第一批XM16，当时已经有人非正式地称呼这种枪为M16。

在过去，美军装备一支新型步枪总是要经过反复多次、极为慎重的试验与评价的，而M16在试验与评价都不够充分的情况下便装备部队，这就使它先天不足，以致以后屡遭弹劾。对于M1伽兰德来说，M14确是一个好的替代品，但对M1/M2/M3卡宾枪来说，M14却不是一个合适的替代品。在装备M14的时候，美军想方设法地要加强他们的火力以应对越南人使用的AK47，他们使用可以找得到的任何武器，包括大量二战时的汤姆森冲锋枪、M3A1冲锋枪等。因此，在越南战场上的美军迫切地需要一种新的步枪取代M14步枪。现在一件小巧轻便的全自动步枪就摆在眼前，于是立即像救命稻草一样被参战美军抓住，大批M16就在未完成充分试验的情况下急匆匆地赶赴越南战场救火了。

越战早期中使用的601型AR-15，“鸭嘴”消焰器是最大的特征

海豹在越战中使用的601型AR-15

海豹在越战中使用的602型AR-15，注意看它的消焰器，此图中还在用早“华夫饼”弹匣

1963年的柯尔特AR-15操作手册

从1963年到1964年期间，英国SAS在婆罗洲丛林里就已经使用AR-15（601型或602型），比美军还要早

1963年，正在推销中的601型AR-15