Ми-4 - многоцелевой вертолёт, был первым военно-транспортным вертолётом вооружённых сил СССР. 

Вертолет одновинтовой схемы с рулевым винтом, одним ПД и четырехопорным шасси. 

 Фюзеляж полумонококовой конструкции, с поршневым двигателем, установленным в наклонном положении в носовой части, и двухместной кабиной экипажа над ним. Центральную часть фюзеляжа занимает грузовая кабина размерами 4,15х1,70х1,6 м и объемом 16 м3 с задним грузовым люком размерами 1,86х1,6 м с опускающимся грузовым трапом и открывающимися в стороны створками. С левого борта кабины расположена дверь размерами 0,9х1,45 м, в дверном проеме устанавливается стрела с электролебедкой БА-47 для подвеса груза, по бокам кабины имеются три круглых окна, одно из них в двери. В кабине размещаются откидные сиденья для 12 десантников; в перегрузочном варианте - для 16 десантников, включая стрелка; в санитарном варианте в кабине устанавливается 8 носилок для раненых, столик и сиденье для санитара. Кабина летчика имеет поточно-вытяжную вентиляцию и большие сдвижные двери. С 1957 г. вертолеты Ми-4 оборудуются системой внешней подвески грузов массой 1200 кг, в перегрузочном варианте - до 1600 кг. В носовой части фюзеляжа под грузовой кабиной снизу размещается гондола для стрелка с остеклением впереди и креплением ограниченно-подвижной установки НУВ-1 с пулеметом ТКБ 181 калибром 12,7 мм и коллиматорным прицелом К-10Т. Хвостовая балка коническая, круглого сечения полумонококовой конструкции, с отклоненной вверх концевой балкой.

Шасси четырехопорное, неубирающееся, главные опоры ферменной конструкции, с масляно-воздушными амортизаторами и тормозными колесами размером 700х850 мм, передние опоры с самоориентирующимися колесами размером 100х150 мм, на конце хвостовой балки снизу размещена предохранительная хвостовая опора с воздушным амортизатором.

Несущий винт четырехлопастный, с шарнирным креплением лопастей и фрикционными демпферами. Лопасти с 1960 г. прямоугольной формы в плане, цельнометаллические, с прессованным лонжероном из алюминиевого сплава и приклеенными секциями с сотовым заполнителем, хорда лопасти 0,62 м, профиль лопасти NАСА 23012, ресурс лопасти 2500 ч. До 1960 г. несущие винты имели лопасти смешанной конструкции со стальным трубчатым лонжероном и обшивкой из фанеры и полотна, ресурс которых не превышал 500 ч. Лопасти имели трапециевидную форму в плане с хордой в корневых сечениях 0,8 м и на конце 0,325 м, профиль лопасти МАСА 230.

Рулевой винт диаметром 3,6 м, трехлопастный, толкающий, с деревянными лопастями трапециевидной формы в плане.

Силовая установка состоит из одного двухрядного звездообразного 14-цилиндрового поршневого двигателя АШ-82В с принудительным воздушным охлаждением, установленного в наклонном положении в носовой части фюзеляжа и снабженного открывающимися в стороны створками для облегчения обслуживания; по бокам фюзеляжа размещены боковые воздухозаборники системы воздушного охлаждения с осевым вентилятором.

Топливная система состоит из одного мягкого протестированного бензобака емкостью 1000 л в специальном контейнере в центральной части фюзеляжа. Для перегоночных полетов в грузовой кабине устанавливается дополнительный бак емкостью 275 л. Маслосистема состоит из одного маслобака емкостью 65 л и маслорадиатора, охлаждаемого воздухом от вентилятора двигателя.

Модификации:

Ми-4А - базовая модификация, основной транспортно-десантный вертолет вооруженных сил стран Варшавского Договора в 1950-1970 гг.

Ми-4ПС - поисково-спасательный вертолет снабжался стрелой с лебедкой грузоподъемностью до 150 кг, веревочной лестницей, радиостанциями: поисковой АРК-У2, аварийной АВРА-45 и дополнительной РСБ-5. На борт брались надувные плоты и лодки ЛАС-5М для сброса терпящим бедствие на море. Кроме того, в кабине установили два дополнительных топливных бака, по бортам смонтировали бомбодержатели для световых маяков и авиабомб-красителей водной поверхности. Вертолет оснастили надувными баллонетами, позволявшими садиться на воду. Главной особенностью машины (Ми-4ПС) стало наличие РЛС «Рубин-В»

Ми-4ДФ «Дельфин» - переоборудованный Ми-4ПС в противолодочный вариант. Отличался установкой прицела СПБ-1Р, кассетным держателем КД-2-353/Л и установкой РЛС АД1-000 для поиска ПЛ закрытой обтекателем.

Ми-4СХ – сельскохозяйственный. На нем вместо подфюзеляжной кабины устанавливался тоннельный распылитель, внутри фюзеляжа — бункер для удобрений, а для распрыскивания жидких химикатов к бортам крепились штанги с форсунками. Пульт управления сельхозоборудованием находился в кабине пилотов, а кнопка привода системы в действие выводилась непосредственно на ручку управления.

Ми-4СВ — «утепленный» вариант Ми-4, созданный в 1956 году для работы на Севере.

Ми-4М - противолодочный вертолет, мог применяться или в поисковом, или в ударных вариантах. В поисковом можно было подвесить девять буев РГБ-Н или 18 РГБ-НМ, в ударном — три кассетных держателя ДЯ-53, вмещавшие по 50 ПЛАБ-МК, четыре бомбы калибром 50-100 кг. Для бомбометания по визуально видимым целям мог использоваться оптический прицел ОПБ-IP. Кроме держателей, расположенных в грузовом отсеке, имелись наружные, на которые при необходимости подвешивались бомбы калибром до 50 кг, дневные и ночные ОМАБ.

Ми-4МЭ - экспортный вариант Ми-4М, разработан в 1963 г.

Ми-4Т - вертолет-торпедоносец, развитие Ми-4М, без магнитометра и РЛС. Вертолет Ми-4Т мог брать на борт торпеду АТ-1 (ПЛАТ-1) или реактивную торпеду АПР-1 «Кондор» либо глубинные бомбы различных типов общей массой до 520 кг. В состав бортового оборудования входили: выдвижная рамочная антенна СПАРУ-55; прицел НКПБ-7; утепленный контейнер для гидробуев РГБ-НМ.

Ми-4АВ - вооруженный вариант Ми-4А. Вооружение состояло из четырех ПТУРС 9М17 «Фаланга-М», шести блоков УБ-16-57УМВ с шестнадцатью НУРС С-5 в каждом или шести 100-кг бомб. Вместо последних могли подвешиваться четыре 250-кг бомбы или два зажигательных бака ЗБ-500. В подфюзеляжной гондоле был установлен комплекс вооружения К-48 с пулеметом А-12,7 калибром 12,7-мм с боезапасом 200 патронов. Всё вооружение, кроме пулемета, располагалось на фермах по бортам фюзеляжа. На каждой устанавливалось по три балочных держателя БДЗ-57КРВ с блоками НУРС или бомбами. Сверху монтировалось по две направляющие 2П32/К-4В для ПТУРСов. В критической ситуации фермы можно было сбросить, для чего верхние крепления подкосов снабдили взрывными болтами. Однако в частях эти болты часто заменяли на обычные, и фермы не сбрасывались.

 Ми-4П – пассажирский вариант. На Ми-4П отсутствовала подфюзеляжная гондола, створки грузолюка были заменены обтекателем, по правому борту организован аварийный люк, форма иллюминаторов изменена на прямоугольную. В салоне устанавливались диваны, в хвостовой части — санузел, гардероб и багажное отделение. Первые Ми-4П имели обтекатели на колесах шасси, но вскоре их признали неэффективными и демонтировали. В базовом варианте вертолет перевозил 8 пассажиров и 200 кг грузов на дальность 400 км. Предусматривалась 10, 11,13 -местная компоновка.

Ми-4С – Переоборудованный Ми-4П в 6-местный салонный вариант, имели улучшенную виброзвукоизоляцию, новую планировку кабины и радиотелефонную связь пассажиров с землей. Служил для перевозки руководства

 Ми-4Л - лесопожарный вертолет для борьбы с лесными пожарами. Он мог осуществлять: высадку десанта пожарных, тушение огня с помощью установленного в подфюзеляжной кабине водяного ствола и химобработку леса. В грузовой кабине устанавливались два бака по 500 л, а сверху на них могли разместиться 8 пожарных со снаряжением. Заправка огнегасящими жидкостями производилась как на стоянке, так и на режиме висения. Для высадки десантников имелась бортовая лебедка.

Ми-4Щ — полярный вариант, созданный в 1955 г. для работы на советских арктических и антарктических станциях.

Ми-4УМ — радиоуправляемая мишень — вариант Ми-4, созданный в 1979 году.

Ми-4ПГ — первый опытный вариант, оснащенный системой для перевозки грузов на внешней подвеске.

Ми-4У — вертолет-целеуказатель, оборудованный аппаратурой «Успех» для обнаружения наземных и надводных целей и выдачи данных целеуказания системам ракетного оружия ВМФ.