當柯爾特在1959年獲得了阿瑪萊特的AR-15的專利和技術資料時,儘管軍隊對AR-15還有許多爭議,但柯爾特已經圍繞最初的武器原型開始發展成一個槍族,並命名為“CAR-15 5.56mm軍用武器系統”(CAR-15 5.56mm Military Weapons System),其中的“C”是柯爾特(Colt)的縮寫。他們覺得如果步槍型一旦被採用,槍族中的其他型號也將在一種程度上被購買,這樣就能增加他們的銷售量。於是柯爾特在CAR-15這個名稱下發展了兩種步槍、兩種重型槍管突擊步槍、一種卡賓槍、一種衝鋒鎗,和一種救生步槍。
在CAR-15槍族的概念發展之前,柯爾特已經在為美國軍隊生產的兩種步槍型,一種是有輔助推機柄的603型,另一種是沒有輔助推機柄的604型。柯爾特把這兩種步槍納入CAR-15槍族的體系,在1964年2月,美國空軍開始把604型命名為M16,而美國陸軍把603型命名為XM16E1,後來又發展成M16A1。同年5月,柯爾特向包括惠勒將軍在內的軍方高層展示他們的CAR-15槍族。
最先被採用的CAR-15衝鋒鎗,當時岩島兵工廠在1966年9月發表了“5.56mm口徑CAR-15衝鋒鎗”的《基本操作和維護手冊》(編號POMM 9-1005-294-14),由於當時這份手冊只把這種武器稱為“CAR-15”,而大多數使用者從未聽說過或見過其他CAR-15槍族的成員,就連CAR-15衝鋒鎗的正式名稱柯爾特607型都反而沒什麼人知道。隨著1960年代的結束,CAR-15槍族的概念正式已經消亡,槍族的其他成員沒被採用,最早的兩種步槍分別被命名為M16和M16A1時就等於在名稱上與CAR-15槍族斷絕關係,許多人只認識CAR-15衝鋒鎗及其後續型號。久而久之,“CAR-15”就慢慢地演變成各種M16系列縮短型的統稱。後來,柯爾特又使用CAR-15來稱呼它產品中的民用半自動型,這導致了名稱上的混亂在進一步增加。例如在馬克·鮑頓(Mark Bowden)的《Black Hawk Down : A Story of Modern War》的註解中提到三角洲突擊隊員使用的CAR-15步槍就解釋是“柯爾特的AR-15”。其實名稱混亂的情況也發生在M16系列身上,從技術角度說,真正的M16隻能是被美國空軍在1960年代期間所採用的型號,但現在M16經常被用來統稱包括從M16A1、M16A2和最新的M16A4等一系列的步槍。
CAR-15卡賓槍的設計初衷是為機械化部隊提供一種便於乘坐交通工具的短步槍。槍管長15英寸(381mm),採用標準的AR-15三角形護木和槍托和01式消焰器,僅僅是把槍管縮短,其外形特點與我們現在熟知的多種M16式卡賓槍有很大區別。明顯的是不可能裝上刺刀,所以CAR-15卡賓槍沒有刺刀凸筍。有輔助推機柄的CAR-15卡賓槍在柯爾特的編號是605型(Model 605),但有一些卡賓槍則沒有輔助推機柄和有三種射擊方式的型號,能控制半自動、3發點射和全自動射擊,這些型號被定型為605B型。海豹突擊隊在1962年早期被發現有使用這樣的CAR-15卡賓槍。
CAR-15衝鋒鎗在柯爾特公司里的型號為Model 607。槍管縮短了一半,長10英寸(254mm),採用縮短的M16三角形護木和可伸縮的的槍托,採用早期AR-15的01式開叉形消焰器,空槍重5.3磅。CAR-15衝鋒鎗是第一種使用伸縮槍托的AR-15,外形類似一個縮短的固定槍托,但是有兩個位置調整,在槍托底板的凹處內有一個鎖栓,拉出後長度增加2.7英寸。最初的607型沒有輔助推機柄,但後來在這一些槍型上增加了,最後柯爾特發展出這種槍的量產型,607A,是有輔助推機柄的。
當時在越南叢林中的美軍特種部隊正需要一種比較短小的武器用於滲透偵察巡邏之類的隱蔽行動,於是柯爾特公司在1966年1月得到一份生產2,050支CAR-15衝鋒鎗的訂貨契約,到了2月份又追加了765支的訂貨,6月份又再追加2,815支訂貨。大部分被配發到海豹突擊隊和陸軍特種部隊,也一些是給軍隊的K-9單位,據說在突襲越南北部的山西戰俘營時用過。由於柯爾特公司在其中一些CAR-15衝鋒鎗的機匣上打上了“Commando”的字樣,因此有時又被稱為“CAR-15突擊隊員型”。
當亞伯丁地面武器試驗場對CAR-15衝鋒鎗進行試驗時,發現由於槍管過短導致槍口焰和膛口噪聲都太大。柯爾特試驗了許多槍口裝置,最初用鴨嘴式或三叉形消焰器,但結果證明效果不佳,然後柯爾特改用1.3英寸長的消焰器,但噪音和槍口焰問題仍然很嚴重,第二種消焰器長4.25英寸,有六個排氣孔,看起來似乎好多了。1966年9月,柯爾特公司推出採用這種消焰器的CAR-15衝鋒鎗,這些經過改進的CAR-15衝鋒鎗生產型在1966年11月交付部隊試驗,在1967年1月正式定型,空軍裝備的型號名為XM177衝鋒鎗,而陸軍裝備的型號則為XM177E1衝鋒鎗。
CAR-15救生步槍在柯爾特公司的編號是Model 608,“救生步槍”(survival rifle)是一種供空勤人員被擊落跳傘後使用的武器,其實就相當於現在所謂的PDW。這種槍利用了AR-15的拆卸特點,它可以拆分成槍管/上機匣和下機匣/槍托兩個部分,連同4個20發彈匣包在一起存放在飛行員的座椅包中。槍管長10英寸,全槍長29英寸,沒有輔助推機柄或刺刀凸筍,採用圓筒形的簡單護木,槍托是外包塑膠層的兩節鋁管,不可伸縮(雖然表面看來像可以伸縮,其實是分成兩節縮短攜帶長度),握把也被剁掉一半以減小尺寸,消焰器長1.3英寸,但沒什麼效果。CAR-15救生步槍是專門為美國空軍研製的,一共只造了10支樣槍,但沒有被採用。
CAR-15重型槍管突擊步槍(Heavy Barrel Assault Rifle,即輕機槍)類似著名的M1918 BAR,柯爾特編號Model 606,又稱為重型突擊步槍M1型。重型突擊步槍M1型是充當班組火力支援的角色,採用管壁較厚的重型槍管,既減慢了持續射擊時的槍管升溫,又提高了連發射擊時的精度,在準星下方可夾持一個兩腳架,為了提高火力持續性還採用了30發容量彈匣。從上圖中可以看出這種早期的30發彈匣外形略帶弧形,其輪廓與現在我們熟悉的直-彎-直M16彈匣不完全相同。另外兩個變種中的606A型增加了輔助推機柄,而606B型增加了柯爾特自己設計的4個位置的快慢機,增加了一個3發點射功能。這種快慢機由福斯特·斯圖爾特文(Foster Sturtevant)在1966年12月研製,通過修改點射棘輪還可以把點射長度改為兩發、三發、或六發。美國陸軍購買了少於200支重型突擊步槍M1型用於試驗,但沒有採用。
這個系統進一步改進型是重型突擊步槍M2型,被發展成彈鏈供彈。羅布·羅伊(Rob Roy)在柯爾特設計了一個特殊的彈鏈盒。這種彈鏈盒有兩種型號,一種可裝50發彈,另一種裝120發,這個系統必須對上下機匣做大的改動。重型突擊步槍M2型也從未被採用,後來一個叫John A. Ceiner的人以重型突擊步槍M2型為基礎製造了一些M16的轉換套件,雖然美國陸軍評估過這種轉換的機槍用作直升機的門槍(door gun),有少於20支彈鏈供彈型被製造。