四号坦克使用较成熟的技术制造，因此稳定性较高，制造成本低廉。军方于其它型号坦克不足时亦喜以此代替。因此四号坦克经常被改造成不同型式的坦克、突击炮或弹药运送车等。无论是变种的数量还是生产数量，四号坦克都在当时的德军中占最高的比率。[34]:263
直接改造
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四号潜水坦克
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参见：两栖坦克
就像三号坦克一样，四号坦克也被改造为潜水坦克。初期德军曾希望在海狮计划中使用四号潜水坦克奇袭英国，但后来计划取消，这些坦克被改用在横渡巴格河[35]:217。当时使用了40辆四号坦克D型和E型来改造[35]:216。此类坦克在外部涂上一层密封剂以防止漏水，车体与炮塔中间用充气式密封橡胶囊塞著。在水下时坦克可透过两条露出水面的单向排气管来排出废气。这使引擎可以在15米的水下运作约20分钟[3]:40[35]:217。
四号坦克指挥型
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1944年春，德军开始生产四号坦克指挥型。它们的外表与普通四号坦克没有大分别，但内里安装了更先进的无线电仪器和额外天线。填装手此时则当作第二名无线电操作员。到秋天时已有89辆四号坦克改装为四号坦克指挥型，另外8辆则直接从生产线上改装[10]:66。
四号炮兵观测车
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四号坦克观测型通常提供给炮兵团作为观测车使用，此类四号坦克仍然保留其武装。四号炮兵观测车的天线会带有一颗星，而车顶上亦有一支额外天线。车长则获得一个可伸缩的潜望镜。1944年秋至1945年春，德军并获得96辆四号炮兵观测车[10]:66。
仅使用底盘
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由于四号坦克被大量使用，其性能被证实十分可靠。因此德军设计各种自行火炮、防空炮时也会直接挪用其底盘。四号坦克的底盘也因此成为德军最常使用的底盘[12]:64。
四号突击坦克（灰熊突击炮）
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主条目：灰熊式突击炮
四号突击坦克由四号坦克底盘改装而成，尽管灰熊式听起来符合德军装甲车辆以动物名称命名的惯例，但实际上其由盟军的情报人员命名。四号突击坦克使用150毫米StuH. 43 L/12，正前方装甲厚达80至100毫米。因为四号突击坦克具备厚重的装甲和强劲的火力，因此非常适合巷战[3]:66。
四号突击炮
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主条目：四号突击炮
1943年，突击炮开始取代牵引式反坦克炮。当时德军只有阿尔凯特公司生产的三号突击炮，于是军方下令研发四号突击炮，以提升危机应变能力。1943年12月，三号突击炮的厂房遭轰炸，因此克虏伯开始生产四号突击炮，其后开始分发至各步兵团，但后来因为装甲师的坦克不足，因此当作坦克歼击车并入装甲师使用[1]:78。
四号歼击车、犀牛歼击车与野蜂自行火炮
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主条目：四号坦克歼击车、犀牛式坦克歼击车和野蜂式自行火炮
三号突击炮于1937年加入战事后经过多次改进，成为一种有力的反坦克武器。但后来三号坦克到达其升级极限，因此军方决定使用四号坦克底盘制造新型坦克歼击车。另外，有了象式歼击车经验，新式的四号歼击车车身较低矮，并加强对步兵的火力。这些四号歼击车大部分皆分至新立的坦克歼击车营[1]:71。
1940年起因为坦克的消耗量日益增加，军方开始研究将三号坦克和四号坦克一件共通化，但后来因为三号坦克生产线皆转产三号突击炮，统一底盘及零件的计划亦告终止。
但后来军方要开发新式自行火炮时发觉没有足够底盘可用，也就用计划中的混合底盘当作自行火炮开发平台。
第一种是搭载88毫米FlaK. 36的黄蜂歼击车，后来更名为犀牛歼击车。它生产了494辆，全部交给军级直辖的重坦克歼击车营[1]:80。
野蜂自行火炮亦是使用了混合底盘，其装备了一门150毫米榴弹炮。此类自行火炮成为装甲师炮兵团的主力，而每个重火炮连配有6辆野蜂自行火炮及1辆弹药搬运车[1]:80。
四号防空车
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主条目：家具车式防空坦克、旋风式防空坦克和东风式防空坦克
德国军方发现空军对于打击敌地面攻击战斗机的力量相对较弱，因此军方开始大力发展地面防空武器，以弥补空军的不足。同时，这种自行火炮亦要跟上装甲师的移动速度，因此军方将高射炮改装至坦克之上，量产所选的即为四号坦克。
量产的四号防空车分三种，第一种是家具车防空车，名字来自其独特的方型战斗室。安装了一门37毫米FlaK. 43。多数的家具车防空车都是使用四号坦克H型和J型的底盘，但其炮塔只能在四块挡板放下后方可自由转动。
第二款为旋风防空车，安装了四门20毫米FlaK. 年，炮塔换成开放式九角型。德军共制造了87至105辆旋风防空车，但由于东建筑工程公司和德国国防军纪录的差异有出入，实际数字仍是未知。
第三款为东风防空车，炮塔再换成开放式六角型，安装了一门37毫米Flak. 43。东风防空车的改进了射程，炮塔装甲的技术亦稍微进步，以及安装作为次要武器的MG34通用机枪，然而总生产数只有45辆。
四号架桥车
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1939年，军方已向克虏伯和玛机洛斯订购50辆架桥车。1940年3月生产了第一辆架桥车并送至第一装甲师，至5月时已有20辆，并附带训练好的人员。计划中第1至第5装甲师各3辆。架桥时，第一辆放置向上的一段步兵突击桥，另一辆则放置向下的另一段桥。其后军方又再加订60辆架桥车，然而又再取消，让多下来的底盘可以继续生产原本的四号坦克。军方后来发觉架桥车的效果并不理想，最后又再改回去四号坦克[10]:135-141[35]:216。
卡尔臼炮的弹药运送车
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1941年，克虏伯开始制造一些特殊的四号坦克来当作卡尔臼炮的弹药搬运车。通常每两辆弹药运送车配一个卡尔臼炮，但每辆弹药运送车只能运送3发共重2.2吨的600毫米炮弹。此类弹药运送车亦有一些特殊装置来直接将炮弹送至卡尔臼炮内[3]:74[35]:216。
四号装甲回收车
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1944年未，36辆四号装甲回收车正式服役。这些四号装甲回收车皆由因受损而回厂修理的四号坦克改造而成。这些装甲回收车与四号架桥车为同一批[10]:135-141[35]:216。
四号突击坦克（灰熊突击炮）
四号突击炮
四号歼击车
犀牛歼击车
野蜂自行火炮
旋风防空车
底盘改造原型
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少数装甲战斗车辆使用了四号坦克的底盘，但最后只制造了原型车，并未投产。
K. 18自行野战炮（大麦克斯）
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主条目：K18野战自行火炮（英语：10.5 cm K (gp.Sfl.)）
1941年春，克虏伯制造了两辆坦克歼击车自行火炮的原型，并为其装上一门K18野战炮。其预设的作用为攻坚，或作为坦克歼击车打击盟军的重型坦克。此原型车把前装甲加厚，并将侧面装甲减少，后方甚至是开放式。其原来希望在攻占直布罗陀时使用，但后来计划取消，这两辆原型也就跟随第3装甲师到东线作战。这种强力的自行火炮可以在大部分距离击毁所有苏联坦克。1941年秋，其中1辆因弹药自燃而毁掉，另1辆则回到德国。至于此自行火炮没有进入生产程序是因为德军开始生产犀牛歼击车[10]:87-88。
Sd. Kfz. 165/1
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克虏伯从一开始就构思将榴弹炮自走化，1942年末开始生产了8辆原型，编号为Sd. Kfz. 165/1。这种原型使用了缩减版的四号坦克的底盘，只有6个负重轮。其主要武装为安装在开放式炮塔的105毫米leFH. 18，射程远达10.5公里。此炮的角度可由35°到40°。乘员有五人，弹药只有60发，而前及侧面装甲甚至只有20至15毫米，总重量达17吨。而它装上的引擎与四号坦克不同，只有一个180马力的6缸汽油引擎，到量产时再安装有320马力的引擎。这8种原型于1942年11月到达东线战场，后来变更为坦克歼击车，正面及侧面装甲加厚为80及30毫米，武器改为75毫米PaK. 39 L/48[10]:92。
蝗虫10自行火炮
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主条目：蝗虫10自行火炮
蝗虫10自行火炮于1943年初由克虏伯及莱茵金属开发。莱茵金属的原型带有105毫米轻型榴弹炮，并为开放式炮塔。克虏伯的原型则为一个闭合式炮塔，装甲约厚15毫米。二者的炮塔皆为可拆卸式，既可部署为碉堡，也可作拖曳式火炮。但最后军方命令取消生产，因为这样会使坦克的产量下降。海因茨·古德里安的装甲部队原来可以加入此自行火炮，但古德里安认为火炮的发展不值得打断坦克的生产。最后，蝗虫10自行火炮的开发于1943年2月取消[3]:68[7]。
三号/四号坦克
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军方曾希望将三号坦克和四号坦克的零件通用化，以简化生产。但战局发展使三号/四号坦克不再足够对抗敌军，最后计划取消，改为研发新型坦克，多余的混合底盘则用作制造自行火炮等[12]:72-73。
四号坦克液压型
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1944年，位于奥格斯堡的采埃孚公司制造了一辆利用液压驱动的四号坦克。该四号坦克H型没有使用齿轮，相反安装了两条油管，由引擎通过变速箱到后方的动轮，炮塔亦由液压驱动。唯一一辆制造出来的四号坦克液压型没有进行过实战，德国就战败了。战后此坦克随即运往美国并进行测试，但最终因零件不足而不能再运作，而测试报告亦没有公布。此坦克现正存放于马里兰兰州的博物馆中[12]:61-62。
K. 18自行野战炮（大麦克斯）
四号突击炮
Sd. Kfz. 165/1
蝗虫10自行火炮
四号坦克液压型