此后阿玛莱特由于失去了自己得以立足的产品产权，便又致力于研发一款生产成本更低、各方面性能更加稳定的新型步枪。就这样AR-16步枪的研发就紧锣密鼓的进行了。
AR-16步枪依然采用当时还为主流的7.62x51mm弹药，并在设计上结合了先前AR-10研发时的经验和前苏联SVT-40及比利时FN FAL的自动原理和制作工艺。这也是为什么AR-16和AR-18有的时候看起来既像AK，又像FAL。
新的AR-16步枪抛弃了当时AR-15上问题很多的直吹式自动原理和匣外缓冲管，而是用了3段式短行程活塞自动原理配合AR-10/15的旋转闭锁式枪机和匣内复进系统，极大地增强了复进可靠性。匣内复进的方式也使AR-16拥有了折叠式枪托。在生产工艺上，整枪的金属件也最大程度上使用冲压加焊接的方式。虽然精细程度不及AR-10/15的铝合金锻造工艺，但很大程度上削减了生产成本，同时又可以提升生产效率。
但由于市场上竞争不过当时的FN FAL、HK G3 和M14步枪，最终AR-16没能投入到量产之中。此时，尤金·斯通纳也对ArmaLite公司彻底失望，最终离开了这个让他伤心的地方。
(此图为AR16步枪)
在1963年，阿玛莱特公司决定将AR-16步枪进行口径缩减，采用5.56x45mm为发射弹药，正式开启AR-18步枪的项目。由于尤金的离去，整个步枪的缩减任务交到了亚瑟·米勒的身上。
亚瑟·米勒也没有辜负阿玛莱特的期望，同年便将成品交付于公司投入生产。AR-18的最终设计基本上和AR-16无异，类似于大家熟悉的AR-15与AR-10的区别。由于专利问题，AR-18不能使用和AR-15一样的弹夹，所以亚瑟在设计时特意在弹夹上做了一点改动。两者弹夹外观上看着无异，但实际上是无法通用的。
下图即为AR-18步枪和得益于匣内复进的折叠枪托
AR-18从头到尾都是一把名副其实的好枪。如果AR-18和AR-15两把枪同时在竞争军队的竞标的话，我相信最后胜出的一定是AR-18。
很可惜，历史没有假设，当ArmaLite提着AR-18去找到美国军队时，部队已经开始装配改进好的AR-15也是M16A1，并不愿意重新投入