Вертолет Ми-4 является первым военно-транспортным вертолетом в отечественных вооруженных силах. Создание вертолета было ускорено возросшей ролью вертолетов в вооруженных силах, подтвержденной на практике в военных действиях в Корее, особенно при высадке вертолетами в 1951 г. морского десанта в Инчоне.
Разработка, летные испытания и внедрение вертолета Ми-4 в серийное производство были осуществлены в рекордно короткий срок — в течение одного года: 5 октября 1951 г. было подписано постановление правительства о создании вертолета и началась его конструктивная разработка, а уже в июне 1952 г. первый опытный вертолет БД-12 (вертолет десантный на 12 мест) совершил первый полет (летчик-испытатель В.В. Виницкий) и в этом же году начал производиться серийно. В 1953 г. первые серийные вертолеты Ми-4А успешно прошли войсковые испытания и стали поступать в вооруженные силы.
По своим летно-техническим характеристикам и грузоподъемности вертолет Ми-4 значительно превосходил все зарубежные вертолеты. Имея такую же компоновку силовой установки с поршневым двигателем, установленным в наклонном положении в носовой части фюзеляжа, как у вертолета Сикорский 5-55, созданного в 1949 г., вертолет Ми-4 превосходил его по грузоподъемности более чем в два раза, перевозя нагрузку 1200 кг в нормальном варианте и 1600 кг в перегрузочном. Просторная грузовая кабина вмещала 12 десантников с личным вооружением и боеприпасами и 16 десантников в перегрузочном варианте или грузы массой до 1600 кг, в том числе пушку калибром 57 мм с расчетом, два мотоцикла М-72 с колясками и пять десантников или автомобиль-вездеход ГАЗ-67В, а позже ГАЗ-69, и была снабжена грузовым люком в задней части с откидными створками и опускающимся трапом — решение, которое стало традиционным в дальнейшем для военно-транспортных вертолетов. Под фюзеляжем в носовой части была предусмотрена гондола для стрелка с пулеметом калибром 12,7 мм на турельной установке. На всех вертолетах Ми-4 использовалась одна и та же силовая установка — специально разработанный для него вариант поршневого двигателя воздушного охлаждения АШ-82В взлетной мощностью 1250 кВт,1700 л. с., разработанный ОКБ им. В.Д. Швецова.
При разработке и доводке вертолета Ми-4 был решен ряд сложных научно-технических проблем, среди которых устранение флаттера лопастей несущего винта, повышение динамической прочности несущего и рулевого винтов и увеличение ресурса основных агрегатов. Вертолеты Ми-4 серийно производились в 1953 — 1966 гг. на вертолетном заводе в Казани, где было построено примерно 3200 вертолетов различных модификаций, из которых более 700 были поставлены в 1956-1966 гг. за рубеж в 24 страны; кроме того, вертолеты Ми-4 под обозначением 2-5 производились в 1958-1979 гг. по лицензии в КНР в г. Харбине, где было построено 545 вертолетов. В 1955 ,г. на двух вертолетах Ми-4 был совершен перелет из Москвы до полярной станции «Северный полюс-5» протяженностью более 5000 км. На вертолетах Ми-4 в 1956 — 1965 гг. были установлены 8 международных рекордов, в их числе подъем груза массой 2000 кг на высоту 6017 м и массой 1000 кг на высоту 7575 м, а в 1958 г. на Всемирной выставке в Брюсселе вертолет был удостоен диплома и золотой медали.
Вертолеты Ми-4 широко использовались в вооруженных силах СССР, где в ВВС были сформированы вертолетные полки, в каждом из которых имелось 60 вертолетов. Уже в 1950 г. на воздушном празднике в Тушино демонстрировались 24 вертолета Ми-4, а в 1954 г. с 36 вертолетов Ми-4 был высажен десант с автомобилями и легкой артиллерией.
В 1956 г. вертолеты Ми-4 использовались в военных действиях в Венгрии, в 1961-1962 гг. в Индии, в 1965 г. в Пакистане, в 1960-1975 гг. в Ираке, в Эфиопии в 1971-1980 гг. и других странах, а в 1978 г. в Афганистане, где они вскоре были вытеснены вертолетами Ми-8 и. Ми-24. По данным на середину 1995 г., в вооруженных силах различных стран используются 555 вертолетов Ми-4: Албания — 18, Алжир — 30, Афганистан — 12, Болгария — 14, Венгрия — 40, Вьетнам — 30, Ирак — 40, Йемен — 4, КНР — 350, Куба — 5, Судан -10 и др.
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.
Трансмиссия состоит из главного редуктора с муфтой свободного хода и собственной маслосистемой, промежуточного редуктора, редуктора рулевого винта, соединительных валов и тормоза несущего винта, скорость вращения вала несущего винта на взлетном режиме 198 об/мин, на номинальном режиме 178 об/мин. Система управления впервые в практике отечественного вертолетостроения выполнена бустерной, с гидроусилителями по всем четырем каналам, работа которых- обеспечивается от основной и дублирующей гидросистем с рабочим давлением 3,9 — 5,9 мПа, 40 — 60 кг/см2.
Управление вертолетом двойное, с пружинными загрузочными механизмами.
Оборудование обеспечивает пилотирование вертолета днем и ночью и в сложных метеорологических условиях, стандартное радиооборудование, состоящее из радиостанции РСИХ-ЗМ, радиокомпаса АРК-5, радиовысотомера РВ-2, радиолокационной станции СРО и переговорного устройства СПУ-2 для различных модификаций, дополняется специальным оборудованием. Вертолет оснащен кислородным оборудованием, обеспечивающим работу экипажа при высотных полетах с кислородным баллоном емкостью 2 л и противообледенительной спиртовой системой; в санитарном варианте дополнительно устанавливается 8 кислородных баллонов емкостью по 1,8 л для раненых.
