在改造英国SA80（L85/L86）步枪项目获得成功后，HK公司开始了HK416增强型卡宾枪的项目计划。针对现役5.56mm口径卡宾枪在伊拉克和阿富汗实战中所暴露的一些缺陷，雄心勃勃的HK公司意欲打造一支性能更出色的增强型卡宾枪来满足军方的需求，特别是满足特种作战条件下对武器性能要求极为苛刻的特战部队需要。
HK416卡宾枪是HK公司正式命名的型号，先前披露的HKM4卡宾枪是其早期试验型号。HK416卡宾枪定型后主要是针对枪机等运动部件作了改进。在美军亚里桑那州的尤马试验基地，高速摄影以及实弹试验数据都显示，在多种复杂环境下进行的各种试验中，经受了多种类型弹药及更换不同的枪管、消声器等考验后，HK416卡宾枪的可靠性确实较以往的5.56mm卡宾枪有了提高。
相比M16/M4系列的气吹式导气系统，HK416的导气系统采用活塞短行程导气原理，能保证火药燃气和残渣不进入枪身内部，减少了污垢对枪机运动的影响，提高了武器的可靠性，而这正是M16/M4系列一直难以解决的难题。此外，HK公司独创了一种新型的浮动式导轨系统，兼容目前现有的各种战术附件和光学器材，且不用专用工具即可装卸。
为全面提高武器在恶劣条件下的可靠性、全枪寿命以及安全性，HK416的枪管采用了冷锻成型工艺。优质的钢材以及先进的加工工艺，使得HK416的枪管寿命超过2万发。根据不同的需求，共有3种长度的枪管可供选择，分别为254mm、368mm和508mm。
除此以外，HK公司还新研制了可靠性更高的弹匣以及后坐缓冲装置。对武器系统而言，供弹系统的可靠性至关重要。M16系列铝制弹匣的可靠性在恶劣环境下一直都受到质疑，如抱弹口变形、弹匣脱落等故障。HK公司针对这个问题专门推出了新型30发钢制弹匣。
新弹匣采用优质钢材，加工工艺性好，弹匣表面作了亚光处理，托弹簧也作了强化处理，托弹板以及进弹口的公差尺寸控制精确。该弹匣最初是在改进英国SA80步枪项目中研制出的，通过3种环境（寒区、热带、沙漠）的严格测试，共耗弹50万发以上，其可靠性和耐久性均比原北约标准弹匣提高了30%～50%。
据称，美国军方以及执法部门的使用者都对这种新弹匣赞赏有加。新弹匣不仅适用于M16/M4/ARl5系列，而且只要是发射北约标准弹的步枪都可以使用。HK416还可通过导轨安装AG416榴弹发射器发射40×46mm榴弹。此外，HK416还配有空包弹适配器，此时只能发射空包弹，可杜绝误装实弹引发的安全事故。
据说HK416已经交付到美军特种部队使用，并受到好评（未经证实），如果真是这样，那先前流传的有特种部队退役人员参与HK416项目研制的推测就有可能不假，并收到了成效。作为M4AVl4Al的改进型（主要区别就是不同的导气机构），HK416的竞争对手也很强大，FN SCAR L已经被美军特种部队采购，究竟那支枪更好还难以定论，但来自内部的一些消息显示，最近HK416获得了更多的支持。两家的竞争最终鹿死谁手，只能拭目以待。
有传言，HK公司正在或已经研制出7.62×5lmm口径版本的HK416，型号为HK417，依然是采用活塞短行程导气装置。由此产生的416/417组合恰好可以与FN公司的SCAR-L，uscAR H针锋相对。HK公司与FN公司的市场竞争已日趋白热化，FN公司目前有一定优势，从历史看，美军现役的M249、M240机枪都与F N公司有很深的渊源，F NSCAR L已经被美军特种部队采购，但在FN SCAR没有更广泛地被陆军、海军陆战队装备之前，HK公司的优势就是HK416从外型到结构都是M4的延续，如果装备的话，士兵无需进行更多的训练来适应新武器，从而节省了训练成本。
目前，HK公司对HK416卡宾枪仍在积极进行改进，主要是：提高表面处理技术，提高人机工效；改进空包弹适配器；设计一体化的反射式瞄准镜、红外激光指示器以及战术灯三合一装置。
HK公司通过各种途径不遗余力地宣传HK416卡宾枪，这支枪也迅速得到众多媒体以及军方的关注。《轻武器评论》（美）以及《简氏国际防务评论》都对HK416作了专题报道。但对于雄心勃勃的HK公司来说，这还远远不够。实际上对于HK公司而言，压力接踵而至，先是被FN公司的ION SCAR抢先，最近又爆出美陆军部停止XM8研制计划的新闻。
HK已经在XM8项目上投入了大量的人力物力，现在仅仅因为口径的问题就有可能前功尽弃，如果HK416依然是雷声大雨点小的话，对HK公司还真是一个不小的打击。凭心而论，不论是HK416，FN SCAR还是XM8，实际上其性能并没有比现役M16/M4系列有多少实质上的提高，只是针对暴露的一些问题做了相应的改进。
XM8的推出曾经被认为是未来的一个发展方向，但是其突然下马的戏剧局面却不得不引起人们的深思。正所谓“没有先进的弹药，哪有先进的武器”，美国在1970年代以来率先采用小口径弹药，经过30多年的发展，世界各国轻武器都已经基本从7.62mm口径过渡到5.56mm口径，虽然压制性武器还保留了7.62mm口径，但小口径依然成为一种趋势。小口径武器仍将是未来的发展方向吗？从实际情况看，可能并非如此。
从伊拉克战争以及美军在阿富汗山地作战的反馈信息来看，特种作战队员对现役M4卡宾枪颇有微词，其中开阔地带作战弹药威力不足是一个很重要的原因。XM8研制项目之所以暂停，就是因为陆军部希望先确定更合适的口径，而不是在5.56mm口径的基础上做改进。就连刚获得美军特种部队采用的FN SCAR也可以换用7.62mm口径的枪管。弹药的研制、口径的再次确立，可能成为2l世纪轻武器发展的又一个转折点。
HK417是HK416的7.62×51mm NATO口径型，HK416与HK417的关系就像SCAR-L和SCAR-H，是同一枪族的两种口径型。HK417配用G3的20发弹匣，除口径不同外，其他方面与HK416基本相同。目前已在亚利桑那州完成了为期2周的沙漠试验，试验中发射了20，000多发弹，试验的样枪枪管长317mm。
在2006年SHOT SHOW上，HK公司展出了一种外观与早期稍有不同的HK417，但从2008年开始推出的HK417量产型的外形与2006年时的原型枪又有所不同，而且弹匣从原来的金属弹匣改为半透明塑料弹匣，容量有10发和20发两种，另外可配50发塑料弹鼓。HK417目前已少量装备了一些国家的特种部队或特警队。在2010年德军也在试用HK417，打算用于取代现存的G3作为DMR武器，不过试用后放弃了这个打算。
