成为中国铁路史上生产数量最多、运用最广泛的柴油机车车型。 东风4型柴油机车可根据齿轮传动比的不同而作为货运机车（构造速度为100公里/小时）或客运机车（构造速度为120公里/小时）使用，动力来源为一台装车功率3,300马力的16V240ZJ型四冲程柴油机（后期改为使用16V240ZJA型或16V240ZJB型柴油机），传动系统采用由TQFR-3000型牵引发电机、ZQDR-410型牵引电动机、GTF-4800/770型硅整流装置组成的交—直流电传动装置，走行部采用具有拉杆式轴箱定位装置和二系弹簧悬挂的转