亚伯丁地面武器试验场对柯尔特607型CAR-15冲锋枪进行试验时，发现由于枪管过短导致枪口焰和噪声都太大，于是在1966年9月份，柯尔特公司公布了专门为CAR-15冲锋枪研制的第一种消声和消焰器，由于这种枪口装置是混合了消声、消焰功能，但又不同于真正的消声器，因此也被人称为“缓和式”枪口装置。这种“缓和式”消焰器长3.5英寸，当火药燃气通过几级膨胀室时会减缓膨胀速度从而降低枪口激波。此外CAR-15冲锋枪还有其他改进，包括重新设计的伸缩式枪托和针对这种枪托而重新设计的后坐缓冲器，由于CAR-15冲锋枪在持续射击时护木会迅速发热，为了延长护木升温时间又把原来的三角形护木改成了圆形护木，并改进了护木的楔形固定环。经过这些改进后的CAR-15冲锋枪生产型在1966年11月开始交付部队试验。
在1967年1月，这些经过改进的CAR-15冲锋枪正式定型，空军装备的型号正式名称为“5.56mm XM177冲锋枪”（Submachine Gun，5.56mm XM177），而陆军装备的型号则命名为“5.56mm XM177 E1冲锋枪”（Submachine Gun，5.56mm XM177 E1）。两者的区别在于空军的XM177与M16一样都没有辅助推机柄，而陆军的XM177 E1与XM16 E1一样都设有辅助推机柄。在柯尔特公司的编号上，陆军的XM177 E1为Model609，空军的XM177为Model 610.这些型号都只有少量试用，除了配发到特种部队外，还有直升机组成员、空军飞行员、军官、无线电操作员、炮兵和其他部队。此外，据信美军还接收了很少的610B型。B是表示“点射”，该型号采用了柯尔特早期研制的4位置快慢机，像605B一样，能选择保险、半自动、全自动和3发点射。
1967年4月，柯尔特公司基于使用者的反馈信息和建议，对XM177系列进行更多的改进。其中一个建议是加长枪管使之能挂上在1966年开始试用的柯尔特XM148 40mm榴弹发射器，而把枪管长度增加了1.5英寸后也能改善弹道性能。除此之外，以外柯尔特公司还改进了“缓和”消焰器，新的“缓和”消焰器长4.5英寸，内有三个膨胀室，据说新消焰器可以使枪口激波降低到标准步枪的水平。由此柯尔特推出了两种枪管长11.5英寸的新型号：629型和630型。美国陆军采用了629型，并重新定型为XM177E2，在越南的MACV-SOG（美国特种部队派驻越南的军事指挥顾问-研究和观察小组，为南越提供军事指导及领导/指挥南越特种部队作战）马上就获得了510支XM177E2，而成为其第一个用户。
在1967年8月到9月期间，军事考察组在越南前线会见了多名士兵，询问他们对M16步枪的态度，其中只有38人表示希望换用其他步枪，另外有35人表示想要较短的XM177型。由于急需新武器，因此没有来得及进行其他试验，就有许多XM177E2送到在越南的美军部队使用。阿伯丁试验场的试验报告在1968年6月才提交，而到了11月，集中整理了更多的使用者反馈意见，结果发现新的消声和消焰器虽然能有效地降低枪口噪声，但却存在着其他问题。
由于枪管短，没有充分燃烧的火药颗粒很快就会堵塞“缓和式”消焰器，如果来不及清理就会降低消声效果；另外，“缓和式”消焰器会导致M193普通弹偏航，而这个问题在XM196曳光弹上更显严重，有时甚至导致弹头出膛后半路解体；最令人困扰的是在M16步枪上由于发射药引起的射速过快的问题在XM177E2上变得更严重。柯尔特公司估计对XM177E2的弹道运动研究要花费大约40万美元和6个月的时间，美国陆军不愿意花这笔钱，决定自己进行研究。结果他们花了29个月和635，000美元进行研究开发，而取得的结果只是“压断骆驼脊梁的最后一根稻草”，不得不停止对XM177E2的进一步改进工作。在此期间，美国陆军在1969年11月把除柯尔特公司以外的XM177E2的生产合同都取消了。
唯一正式采用XM177系列的是美国空军，命名为GAU-5系列，共有4种不同型号。其中GAU-5A就是最初的XM177，10英寸枪管，没有辅助推机柄；GAU-5A/A是空军型的XM177E2.