Der Mil Mi-4 wurde als Angriffstransporter entwickelt und von Joseph Stalin persönlich in Auftrag gegeben. Im Jahre 1951 stellte die russische Armee einen Mangel an Transportkapazitäten fest, sodass Stalin daraufhin alle Hubschrauberkonstrukteure in den Kreml berief und eine Ausschreibung ausrief. Mil war schließlich der einzige, der sich dieser Aufgabe gewachsen sah, und stellte den Mil Mi-4 sogar in der gesetzten Frist von zwölf Monaten fertig. Mil orientierte sich dabei an dem westlichen Sikorsky S-55 und platzierte den sperrigen Sternmotor ebenfalls in eine feuersichere Kammer im Vorderrumpf. Der Mil Mi-4 wurde daher anfänglich als eine Kopie des S-55 verschrien; später stellte sich heraus, dass der Mi-4 mehr als doppelt so viel Nutzlast transportieren konnte und zudem durch die aufklappbare Hecktür einen weiteren praktischen Vorteil verbuchen konnte.
Die ersten Modelle des Mi-4 waren noch mit Holzrotorblättern mit einem inneren Stahlholm ausgestattet, aufgrund zu hoher Vibrationen wurden diese jedoch 1954 gegen längere Rotorblätter aus Metall ersetzt. Alle Instrumente im Cockpit sind doppelt vorhanden, die Rotorblätter und Frontscheiben können zur Enteisung mit einem Alkoholgemisch besprüht werden. Ferner ist er mit VHF- und HF-Funkgeräten, einem Radahöhenmesser, Funkkompass sowie einem vierrädrigen starren Fahrwerk ausgestattet, das wahlweise gegen Kufen ausgetauscht werden kann.
Der Mi-4 liegt in drei unterschiedlichen Versionen vor und wurde zudem von China unter Lizenz gebaut. Alle militärischen Versionen haben unter dem Rumpf eine Kanzel für den Navigator/Beobachter und sind ferner durch runde Seitenfenster von den Zivilversionen zu unterscheiden, die eckige Fenster aufweisen. Insgesamt wurden bis zur Einstellung der Produktion 1969 etwa 3500 Stück gebaut, zuzüglich der unter Lizenz von China gefertigten rund 1000 Stück.
Der Angriffstransporter des Heeres, NATO-Kennung Hound-A, in der ehemaligen DDR als Mi-4A bezeichnet, bietet Platz für bis zu sechzehn Soldaten oder acht Tragbahren für Verwundete und kann mit MGs in den Fenstern und/oder einem nach vorn gerichteten 12,7-mm-MG in der Bugkanzel bestückt werden; manche Hound-A wurden auch mit Raketenwerfern ausgestattet.
Der Hound-B (NATO-Kennung), in der ehemaligen DDR als Mi-4M bezeichnet, ist die U-Boot-Jagd-Version (ASW-Version) und kann mit einem Torpedo oder Wasserbomben (vier zu je 250 kg, sechs zu 100 kg oder acht zu 50 kg) bestückt werden. Ferner besitzt er ein Radar vor der Bugkanzel, einen Scheinwerfer, seitlich Sonarbojen, eine Schlepp-Magnetfeld-Störsonde und kann mit Schwimmern ausgestattet werden.
Die Version zur elektronischen Kampfführung trägt die Bezeichnung Hound-C und ist hierzu mit langen Stangen- und Dipolantennen an Bug und Heck zur Störung des Funkverkehrs ausgestattet.
Weitere zivile Versionen sind der Transport- und Rettungshubschrauber Mi-4P mit einer Rettungswinde und der Mi-4S für den landwirtschaftlichen Gebrauch.
China produzierte den Mi-4, wie bereits erwähnt, unter Lizenz, verzichtete jedoch auf die Bugkanzel. Diese Lizenzversion trug den Namen Harbin Z-5 und wurde später mit einer Pratt & Whitney PT6T-6 Turbo Twin Pac-Turbine ausgerüstet und unter der Bezeichnung Xuan Feng vertrieben.

