HK416是由黑克勒-科赫以HK G36突击步枪的气动系统在M4卡宾枪的设计上重新改造而成，原为M4上机匣套件，现已成为完整的突击步枪推出，亦可以换装上机匣组来改造AR-15而成。

黑克勒-科赫聘请自美军三角洲特种部队退伍的赖瑞·维克斯担任HK416卡宾枪项目的负责人。HK416卡宾枪项目原本称为HKM4，但因为当时柯特拥有M4系列卡宾枪的商标专利而控告黑克勒-科赫，并尝试取得有关HKM4及XM8的细节，所以黑克勒-科赫改称其为HK416，并自序号88-000011起在机匣改标为HK416。唯后来在2005年M4一词已在大毒蛇与柯特的诉讼中被判为通用名词，因此柯特已失去M4一词的商标专利[1]，亦因此如Daniel Defense可合法使用DDM4作为其AR-15系列步枪的名称。而「416」有传是指M4和M16，但黑克勒-科赫并未证实或否认。

黑克勒-科赫曾欲以HK416参与SCAR的竞标，但由于本身为政府赞助标案之故，避免不公而遭排除在外。

黑克勒-科赫同样推出了HK416的加大口径版本HK417，使用7.62×51 NATO子弹。

HK416采用G36的短行程活塞系统，比AR-10、M16及M4的导气管传动式更为可靠，但重量更重。2007年7月美国陆军的测试场试射中，HK416卡弹233次，赢过M4卡宾枪的882次卡弹（弹匣故障239次，被评为「明显地最差」），但远逊于XM8的127次，而第二名的FN SCAR-L突击步枪也只是卡弹226次。然而在美军当中仍有89%士兵表示信赖M4[2]。但此项测验的样枪中，M4卡宾枪从基层部队抽调，而其它参与测试的SCAR、XM8、HK416则是厂商提供的全新产品[3]。

尽管AR-15／M16／M4是以英制单位设计，HK416除了缓冲管、握把、弹匣释放钮及枪口螺纹外完全改用了公制单位，并使用CATIA V4设计。

HK416上机匣以7022 T6、下机匣以未公开成份锻造件加工而成。除第一代民用型MR系列以外，HK416系列机匣皆可与AR-15系统相容。

HK416序号前缀为88-；量产型416C为171-；G38为174-；.300口径的HK337为182-；G95K为188-。民用型的MR223机匣序号前缀为143-，MR556则为241-。

上机匣为加强结构、容纳短行程活塞及容纳护木固定凸块而高度比AR-15高出3/8英英寸，枪管螺帽螺纹亦为公制，因此与AR-15护木完全无法相容。为容纳枪机导杆的凸块较一般AR-15小，顶部前方亦预留固定护木的凹洞，并在顶部设有MIL-STD-1913导轨。下机匣为使用HK空包弹弹匣而采用SA80般的3.5度弹匣井，并设有喇叭型弹匣井，连接缓冲管的部分加强了结构，另外使用了较耐用的特规缓冲止位销，并使用弹簧销固定在下机匣中。下机匣上的射击选择杆图示使用国际通用图示，并在两边皆有标示。

而HK416C则采用同样的锻造件加工，但因其采用了拉杆式PDW枪托而在下机匣弹匣井后方额外加上两个孔安装托环，以在枪托完全收缩时固定托杆；另外由于416C的特规缓冲系统省略了缓冲止位销，因此下机匣亦未加工止位销及固定销安装孔。

民用型MR系列起初为完全防止用家将其修改成全自动步枪而跟市场上的民用AR-15一样将扳机仓改为一般半自动规格，并将后方机匣结合插梢前移6公厘，因此MR系列完全无法跟其他AR-15机匣结合。而机匣结合插梢在A1版已回复为AR-15规格。

HK416 A5开始改用了新款机匣锻造件，加上了双边操作部件护栏。上机匣顶部改为北约附件导轨，并向前后新增格数，与护木组成一整条连续导轨，以及在后方机匣结合插梢孔加入板簧以确保机匣稳固。下机匣弹匣井改为传统AR-15的10度倾斜式开口，喇叭型开口缩为一般AR-15的宽度，并改用加大扳机护圈，而扳机护圈改为用两根弹簧销固定，无法轻易拆下。G95K初期亦沿用416 A5机匣，后来改为弹匣井前方加上切角的机匣。

HK416配有一根冷锻碳钢枪管，缠距为1:7，并加上了口径渐减设计（以MR556的16.5英英寸枪管为例，膛室起直径为5.56公厘，到枪口渐缩为5.53公厘）以增加精确度。其冷锻碳钢枪管的寿命约20,000发，枪管的钢材来自法国的Aubert & Duval[4]。

HK416的枪管延伸较长：AR-15的枪管延伸长0.990英英寸，HK416的则为1.19英英寸（30公厘），因此不能使用AR-15枪管。而在416 A2起加入OTB能力后，枪管延伸底部被开出排水孔，并在枪机闭锁后退弹钩的位置（约一点半钟方向）铆上一根钢销以作支撑[5]。

而为了增加精确度改用了直径0.985英英寸（25公厘）的重枪管，相比之下一般M4的「政府型」枪管（可下挂M203的枪管）除膛室以外最大直径为0.845英英寸，中间直径更仅得0.64英英寸。但10.4英英寸枪管及HK416C沿用了类似政府型枪管的中等轮廓枪管。

HK416 IC的枪管加上了凹槽以减轻枪管重量，416 A5起则改为改幼枪管整体轮廓，并将枪管延伸定位改为凹处固定在上机匣枪管螺帽螺纹凸点，以致A5跟以往的HK416枪管无法相容。

HK416的导气座可供安装折叠准星、刺刀及枪背带，在长枪管型上设有独立刺刀座。后来枪背带环被移除。416 A3改用了两段（N-S）可调导气座，但使用时曾发生自动切换设定的问题。416 IC将调节钮改为位于前方可用子弹或工具调节的旋钮，416 A5起则改为无需工具的旋钮，并将导气座热缩定位于枪管上，折叠准星、刺刀安装功能改为各自独立安装在枪管上的配件。

民用型MR系列的枪管延伸在抛壳口对侧加上了凸块，以阻止MR系列装上全自动枪机组及全自动下机匣后可以进行全自动射击。

由于改用了短行程活塞，HK416改用了专利特规枪机组。枪机组由14NiCr18钢制造，当中枪机的退弹钩亦改由35NiCrMo16钢锻造而成。枪机座尾部下方加厚，以防止短行程活塞运作导致枪机倾斜，此设计因T65早有使用而无法申请专利。

在过量气体及重缓冲下，HK416的零件运作速度较快，因此在使用底火较软的弹药时有机会撞火击发，因此自416 A1起增加了击针保险及击针弹簧，击针尾部亦加大以触及击针保险[6]。而在416 A2加入OTB能力后，枪机座击针下方，用以将击锤归位的斜面加上了排水的孔洞。

民用型MR系列则改用了半自动枪机组（底部孔洞向后稍为延伸至无法触动连发阻铁），并且加上了对应枪管延伸凸块的凹槽，其余皆与OTB枪机组无异。

由于为了保证可靠性，HK416的气动系统导入多于正常运作所需的气体量，因此需使用HK重缓冲以避免后座力过大及损坏枪枝，其中以短枪管型为甚。HK重缓冲内部加入了钨粉以防止枪机回弹，缓冲及缓冲弹簧上皆有红色标示以跟其他AR-15缓冲系统作区分。

HK416的护木为6082铝合金一体成形浮动式护木，四面设有MIL-STD-1913导轨。护木加上凸块以固定在上机匣，因此只需一颗螺栓便能将护木固定在枪管螺帽上，拆除护木再安装时亦能保持安装在上的配件归零。HK416的护木固定栓使用附带枪背带扣的凸块作扳手拆卸，紧急时亦能使用枪机上的七个锁耳（除去退弹钩上的锁耳）充当扳手拆卸。

后来在416 A5起改用了SW11规格螺栓，改用11公厘开口扳手或一字螺丝起子拆卸，同时顶部改用北约附件导轨。枪管螺帽螺纹改为更密的版本，螺帽亦较短，因此416 A5的枪管螺帽无法与旧版本相容。

416 A7／G38／MR223 A3则改用了较轻薄的HKey（HK专利公制导轨安装界面）护木，后来在G38／G95K上改用了以杠杆拉紧固定栓夹紧枪管螺帽的快拆式HKey护木。再后来为了进一步减轻重量，G38及416 A8再改用上下加上孔洞的轻量化快拆式HKey护木。

HK416可使用任何AR-15枪托及握把，其中枪托可六段式伸缩调节。HK416的缓冲管加上了可调轴承，令调节枪托时更顺畅，枪托亦能在固定时减少晃动。

起初HK416的连枪配件为类似TangoDown BG-16握把及M4枪托的配件，后来改为HK自行设计的Battle Grip握把及E1／E2枪托，两者皆设有储物空间。Battle Grip握把依储物空间空间设计分别有V3、V4版。在挪威的416 N／K上部分改用了移除手指凹槽的V6握把及薄身版枪托。后来自416 A5起统一改用V7握把及薄身版枪托，并改用较长的堡形螺帽以承托完全收缩的枪托，以免步枪掉落时因撞击造成缓冲管断裂。

民用型MR223则改用了没有储物空间的V1／V2握把。

HK416起初配有单边射击选择杆，416 A3／A4起改为双边射击选择杆。HK416的射击选择杆为0（保险）-90（半自动）-180度（全自动），416 A7改为0（保险）-45（半自动）-90度（全自动）。另外由于德国民用枪械法规，以及欧洲军队训练习惯任何时候都可以把步枪调到保险，自MR223／416 A3起改为不论击锤状态皆可将射击选择杆调至保险的欧洲式扳机组[6]，主要变更为把扳机系统由以往的三部件（扳机、阻铁、击锤）改为四部件（扳机、阻铁释放杆（德语：abzugstollen，英语：Sear release rocker）、阻铁、击锤），以容许扳机在击锤未被扳倒时仍能归位，允许射击选择杆转至保险。HK416扳机系统以16MnCr5铬锰钢制成。HK416的扳机为一段军规扳机，416 S／A4起改为二段扳机。自416 A5起扳机及击锤梢改用卡簧定位的防走位插梢。

HK416的无弹后定释放杆、弹匣释放钮及枪机拉柄为标准AR-15形式。416 A3／A4起改用可更换加大定位钩方向的枪机拉柄。416 A5起改用双边无弹后定释放杆及双边弹匣释放钮。416 A7／F再将枪机拉柄改为类似MCX的双定位钩双边枪机拉柄。

HK416采用阳极氧化处理，一般为黑色外观，由于德国并无任何生产铝制枪械的经验，HK416初期表面处理品质较差。供给诸如三角洲部队的HK416则改用强度较高的透明硬膜。416 A5起加入RAL 8000绿棕色外观。而G95K则改用了Cerakote表面处理。

HK416标配瞄准基线28公厘高的HK传统鼓状照门及柱状准星，自416 A3起加入33公厘高的目标孔照门及柱状准星。416 A5加入了整合在护木的折叠准星，416 A7／MR223 A3则加入了安装在导轨的折叠准星。

由于HK416导气座上的枪背带环被移除，因此H&K后来开始提供安装在护木顶部导轨的双边枪背带环，并被采用于416 F及部分G38上。

HK416可使用任何符合STANAG 4179协议草案的弹匣，但因弹匣井角度HK416无法使用专门为AR-15设计的30发PMAG GEN 1和GEN M2（经加工削除部分聚合物后即可使用），但能使用外销用的EMAG，而参与海神之矛行动的海豹六队成员亦使用了EMAG为其HK416供弹。为此Magpul后来推出的PMAG GEN M3加入了HK416、M27及MR556的相容性。自416 A5改为10度倾斜式弹匣井后已无弹匣相容问题。

黑克勒-科赫为HK416标配源自SA80 A2升级的耐海水钢制弹匣（黑克勒-科赫称其为高可靠度钢制弹匣）和聚合物制弹匣，在G38／G95上则配有第三代HK聚合物弹匣（英语：HK Gen3 PM）。

因HK416在美国研制、改良自AR-15枪系结构，而便于惯用AR-15枪系的国家上手。

例如美国警方汰换原本使用的G36，已有操作C7突击步枪经验的挪威国防军在2008年更采用为制式步枪，全面替换原本的AG-3。而土耳其原先也打算以Mehmetçik-1（也称为MKEK-1）的名义仿制该枪以替换HK G3，但计划后来被取消，并被更先进及发射7.62×51公厘北约子弹的MKEK MPT-76战斗步枪所取代。

非对称作战群曾少量装备HK416[7]，以测试替换M4卡宾枪的可能性，但其后美国陆军宣布不会大量采用HK416[8]，这数百把HK416不久便被回收，原因是军方认为部队应该采用官方通用武器[9]。而联合特种作战司令部属下的一层级（Tier 1）特种作战部队目前则以HK416作为制式步枪。

2016年10月，法国军队宣布采用HK416 F为新型制式步枪，取代自1970年代起装备至今的FAMAS。令法国成为继挪威后第二个以HK416作主要制式步枪的国家[10]。2017年，法国的黑克勒-科赫的进口商RUAG Defence宣布将会在法国发售两款基于HK416 F的MR223 A3[11]。

2017年，HK416 A7被用于参加联邦国防军突击步枪系统标案，最终败给MK 556。由于MK 556因侵权问题而被撤回合同，HK416仍有机会在再审核中被国防军选为新型制式步枪[12]。

2020年，法军采用了配上蓝色护木及消焰器的HK416 F-S自动电动枪（AEG）版本，并配有Holosun HS510C红点镜，将作为训练步枪使用[13]。

HK416及其衍生型同时在多部电影、电视剧和电子游戏中登场。有关紧凑版本HK416C的登场作品请参见该条目。