Начало работам над малокалиберным оружием под патрон, промежуточный по мощности между полноразмерным винтовочным и пистолетным, в США было положено как один из результатов проекта ALCLAD, направленного на разработку нательной брони для Армии США. В его ходе было проанализировано более трёх миллионов отчётов о гибели и ранениях солдат на поле боя за период с Первой мировой по Корейскую войны. Исследовалось количество ранений, поражённые части тела, типология нанесённых повреждений и дистанции, на которых они были получены.
Результаты исследований оказались достаточно неожиданны для того времени. В первую очередь выяснилось, что основная масса (порядка 70 %) случаев ранения или гибели солдат в современном бою была вызвана осколочными ранениями, — на лёгкое стрелковое оружие приходилось лишь 20 с небольшим процентов от общего числа боевых потерь. Причём расстояние ведения огня из него очень редко превышало 300 м, а основное количество смертельных ранений вообще было получено в пределах дистанции в 100 м. На таком расстоянии точность каждого отдельного выстрела оказывалась второстепенной, на первую роль же выходила такая характеристика, как плотность огня.
Одним из результатов данного исследования стал вывод о необходимости создания для Армии США лёгкого оружия с небольшим импульсом отдачи, ведущего автоматический огонь специальными облегчёнными патронами малого калибра, эффективный на расстоянии не более 400—500 метров, компенсируя высокой скорострельностью и большей вероятностью поражения цели при огне очередями меньшую массу отдельной пули. Соответственно, в 1957 году армейским командованием был начат конкурс по созданию лёгкой армейской винтовки (LMR — Lightweight Military Rifle) калибром порядка 5,5—5,6 мм (0,22 дюйма). Тактико-технические требования включали в себя, помимо калибра, возможность ведения одиночного и автоматического огня, 20-патронный магазин, массу с полным магазином не более 3 кг (6 фунтов) и способность пробить навылет стандартную армейскую каску с 500 м.
На конкурс был представлен целый ряд образцов, в числе которых были AR-15 под патрон 223-го калибра (5,56), представленная компанией Armalite (подразделением корпорации Fairchild Engineering & Airplane Corp.), лёгкая армейская винтовка Winchester под новый винчестерский патрон E2 центрального воспламенения 224-го калибра (5,69 × 55 мм), по конструкции представляющая собой увеличенный вариант хорошо известных войскам карабинов М1/М2, и винтовка разработки Спрингфилдской оружейной фабрики, так же 224-го калибра, по сути повторяющая по конструкции бывшую на тот момент основной в американской армии винтовку M14.
AR-15 была разработана конструкторами Юджином Стоунером и Джеймсом Салливаном на базе более ранней винтовки AR-10 калибра 7,62 NATO. Благодаря минимизации массы затворной группы и её выбега она имела высокую кучность боя как одиночными выстрелами, так и очередями, а использованные в её производстве авиационные технологии, такие, как высокоточное литьё из алюминиевых сплавов, позволили получить очень лёгкое и сравнительно недорогое в производстве оружие. Эргономика и дизайн данного образца также были далеко впереди оружия конкурентов.
