W niczym nie przypominał także większego modelu Fregate z klasycznym napędem i archaicznym już pontonowym nadwoziem. Po raz pierwszy w historii Renault projektowano samochód z napędem na koła przedniej osi i po raz pierwszy w historii motoryzacji nadwozie określone angielskim słowem hatchback otrzymało piąte drzwi - uchylną do góry klapę, która ułatwiała dostęp do bagażnika i umożliwiała załadunek przedmiotów o dużych rozmiarach. Pierwsze szkice charakterystycznej sylwetki ze ściętym tyłem i dużym rozstawem osi powstały w 1961 roku.
W 1963 roku gotowe były prototypy, które poddano różnym testom. Oficjalna premiera auta odbyła się w marcu 1965 roku na Salonie Samochodowym w Genewie. Wkrótce międzynarodowe jury złożone z dziennikarzy motoryzacyjnych nagrodziło "szesnastkę" zaszczytnym tytułem Car of The Year 1966. W tym samym roku ruszyła seryjna produkcja w nowej fabryce Renault w Sandouville.
W R16 była możliwość aranżacji wnętrza na kilkanaście różnych sposobów - od sypialni aż po wnętrze przystosowane do transportu długich przedmiotów. Umożliwiały to rozkładane fotele przednie i dzielona tylna kanapa. Auto doczekało się różnych wersji. Sprzedawano je w Europie, jak również w USA i Australii. Pod koniec lat 60. modele z gamy Renault były oferowane także w Polsce. Ostatni z 1 850 000 egzemplarzy Renault 16 opuścił taśmę zakładu w Sandouville w maju 1980 roku.