Choć tylko jeden na dziesięć M4 używanych przez US Army doprowadzono do standardu M4A1, Wojska Lądowe USA ogłosiły wymagania dla bardziej zmodyfikowanej odmiany karabinka.
US Army rozpoczęła modyfikację 483 tys. karabinków M4 do standardu M4A1 w 2014, ale jedynie 11% z nich zostało doprowadzone do tej postaci (Pierwsze zmodyfikowane M4 w US Army, 2014-05-23). Operacja ma zakończyć się, według obecnych planów dopiero za 5 lat, we wrześniu 2020. Zmodyfikowany karabinek zostaje wyposażony w lufę o cięższym profilu, przełącznik rodzaju ognia umieszczony po obu stronach komory spustowej, dostępny dla strzelców prawo- i leworęcznych, jak też mechanizm spustowy dostosowany do prowadzenia ognia ciągłego. Wcześniej karabinki M4 z lufami długości 368-mm o lżejszym profilu trafiały do regularnych jednostek, zaś droższe i nieco cięższe odmiany M4A1 były wykorzystywane jedynie przez formacje specjalne.
Standardowy M4 strzela jedynie ogniem pojedynczym i 3-strzałową serią. Co gorsza, jego mechanizm spustowy jest tak skonstruowany, że gdy ta ostatnia zostanie przerwana, to następne naciśnięcie na spust dokańcza wcześniejszą serię. Zamiast 3 strzałów pada wówczas jeden lub dwa (polski wz. 96 Beryl ma odmienny mechanizm, który powoduje, że każde naciśnięcie spustu umożliwia oddanie pełnej 3-strzałowej serii).
Niemniej, już teraz US Army ogłosiła wymagania dla dalszej modernizacji broni, doprowadzające ją do standardu określanego roboczo mianem M4A1+. Wojska Lądowe USA wymieniły kilka kluczowych zagadnień, które miałyby zostać wprowadzone do konstrukcji broni. Zaznaczono jednocześnie, że może przez to nieznacznie wzrosnąć masa zmodernizowanego karabinka, acz nie może ona przekroczyć 3628 g (obecnie M4 ma masę 3510 g).
Pierwszym z wymagań jest dłuższa, grzbietowa szyna montażowa, której długość ma wynosić przynajmniej 305 mm (12 cali). Ma to umożliwić strzelanie z wyprostowaną w łokciu ręką podtrzymującą (nadchwytem), jak też pozwolić na mocowanie do broni większej liczby dodatkowych akcesoriów – laserowych wskaźników i podświetlaczy celu, chwytów przednich, dwójnogów, celowników oraz oświetlenia. W przyszłości US Army zamierza wprowadzić do broni tani, skomputeryzowany system celowniczy, mierzący odległość, siłę wiatru, wilgotność, ciśnienie oraz biorący pod uwagę trajektorię wykorzystywanej amunicji.
Kolejnym kluczowym elementem jest wyposażenie broni w samonośną lufę, która w żadnym punkcie nie będzie stykała się z zespołem szyn montażowych. Obecnie całe łoże z szynami jest mocowane do lufy M4/M4A1 mniej więcej w połowie jej długości, co negatywnie wpływa na celność broni. Dodatkowo, jeżeli żołnierz wykorzystuje chwyt przedni, tym bardziej może to wpływać na punkt trafienia.
Armia chce, aby zmniejszyć nieco masę broni przez wprowadzenie składanych, demontowanych mechanicznych przyrządów celowniczych mocowanych na szynie. To rozwiązanie ma pozwolić też na niższe mocowanie celowników, co prowadzi do obniżenie środka ciężkości karabinka. Jednocześnie całość będzie miała niższy profil.
US Army zwraca uwagę na celność broni i chce, aby przestrzeliny na dystansie 300 metrów mieściły się w 90% przypadków w okręgu o średnicy 127 mm. Co więcej, wartość ta musi zostać na stałym poziomie przez całą żywotność lufy. W odległości 600 m, przestrzeliny mają mieścić się w 90% przypadków w okręgu o średnicy 254 mm.
Karabinek M4A1+ ma zostać wyposażony w nowe urządzenie wylotowe, które będzie zmniejszało sygnaturę strzału zarówno w dzień, jak i w nocy. Tym samym ma spaść szansa na wykrycie żołnierza korzystającego ze zmodernizowanej broni. Nowy tłumik płomienia ma być kompatybilny z używanymi w US Army nasadkami do strzelania amunicją ślepą i nabojami ślepymi M200.
Kolejnym wymaganiem, traktowanym jako opcjonalne, jest możliwość wprowadzenia w broni nowego mechanizmu spustowego, przeznaczonego dla strzelca wyborowego w drużynie. Obecnie używane karabinki mają spust dwuoporowy, natomiast poszukiwany model ma być jednooporowy z siłą nacisku na poziomie 1,81-2,27 kg.
Armia chce też zerwać z dotychczasowym kolorem broni, przez który przez lata była określana mianem czarnego karabinka (Black Rifle). Zmodyfikowane M4/M4A1 mają być dostarczane w barwie zbliżonej do brązowej.