RX-78-4 高达四号机属于RX-78系列的第二批次机，设计概念由RX-78-2高达二号机衍生而来，但是由于RX-78系列第一批次的性能在战争后期已经略显不足，因此第二批次机体的推进器得到了进一步的强化，增加了燃料搭载，再加上沿用RX-78系列二号机、三号机上已经运用成熟的磁气覆膜技术，同时改良了发电机系统，令机体整体功率上升了40%。

由于四号机是以参与在宇宙中进行的最后的会战为目的而设计的实战机体，而非为了收集数据而制造，因此系列前三架均有的核心战机脱出系统四号机未予采用。

同样，由于是针对宇宙战为重点而设计的机体，该机内部结构做了空间战的特化处理，光学仪器和传感器改为刚开发完成的次世代规格，进一步强化宇宙空间中的“感觉”。空间战用MS的机动性并非单纯地理解为增大推力，人形的设计是为了实现AMBAC机动。为此，四号机的四肢进行了特化，肩膀加装可装脱式助推器组件，喷射口可根据AMBAC的需求进行变向。手臂部分由于关节驱动用电机小型化已经成功，关节稼动部件的缩小使前臂内部有了用以收纳武器的充足空间。基于测试固定武装的需求，前臂改装为满足换装诉求的隐藏式兵器夹舱，采用了半外露结构。由于实弹兵器射击因素的考虑，加之核熔炉的动力配置已作调整，前臂隐藏式兵器改用小型光束枪。虽然内藏的小型光束枪杀伤力还不能达到光束喷枪的水平，但在近距离缠斗中给予敌机致命伤害还是可能的。腿部是二号机的数据反馈后的再设计，由于四号机作为宇宙用机，腿部用途作AMBAC机动大于行走，故一味增加机动性和推力，在原基础上增加2个制御喷射口，小腿亦追加推进器，对承重和行走机构并没有做调整，这在后来被认为并不是一个合理的设计。

由于没有核心战斗机系统，躯干内部腾出了充足的空间，因此能搭载更大功率的核熔炉以及更多的冷却剂。原1380KW输出的核熔炉更换为1480KW规格，背包也相应做了大型化处理，在主推进器处追加2组小型推进器，背包下方左右各增加一组喷射翼。考虑到燃料问题，特意在背包下方加装两条小型备用燃料槽。经过改装后的四号机重量由原来的42.6吨猛增至80.2吨，但机动性并没有下降。这是得益于机体各处追加的推进器以及制御喷射口，加之磁气覆膜技术的应用，改装后机体的机动性比改装前提升了40%。

按照开发部的设想，四号机将于同批次的RX-78-5高达五号机协同作战。一台负责点杀伤，一台负责面杀伤，两者必须存在差异性，同时必须具有互补性。所以，负责点杀伤的四号机配备了MEGA光束发射器。该武装杀伤力十分惊人，从远距离一击便可将一艘提贝级重巡洋舰击毁。由于技术不完善，使得该武器有能量填充时间过长和输出不稳定的缺陷。由于大功率MEGA粒子炮储能和聚焦都需时间，需要五号机负责四号机周围宙域的戒备。