В радянсько-японській війні брали участь як і полки розташовані на Далекому Сході, так і перекинуті з Європи. Перші вильоти були здійснені в ніч з 8 на 9 серпня проти Харбіну. Інтенсивні бойові вильоти продовжувались аж до 19 серпня. Після війни Іл-4 залишався наймасовішим літаком в частинах розташованих на Далекому сході і використовувався там аж до 1947 року. Приблизно скільки ж Іл-4 прослужив і в морській авіації.