シーズン4はシーズン3の直後に始まる。ノーマンは複数の人格が現れて混乱する。ノーマはノーマンを高額な療養施設パインビューに入れようとし、医療保険を得るためにロメロと偽装結婚する。エマは肺の移植手術を受ける。ノーマの人格が現れたノーマンはエマの母親オードリーを殺してしまうが、ノーマが殺したと思い込む。ノーマンは療養施設に入り、エドワーズ医師に、母が精神異常者で殺人者だと話す。エドワーズはノーマンの多重人格に気づき、治療を始める。ノーマンは母の結婚を知って退院する。ロメロはパリスから奪った大金を隠し持ち、ノーマの家に越してくる。地元の銀行に勤める、パリスの資金をマネーロンダリングしていた、ロメロの元ガールフレンドのレベッカが、資金を隠した貸金庫の鍵を探してノーマの家を荒らす。チックが家のガラスの修理に来て、遺恨のあるケイレブを探す。ノーマはロメロを愛するようになり、過去をロメロに打ち明ける。麻薬取締局がレベッカを拘束しロメロにも疑いを向ける。エマの父ウィルは娘の進学のためにシアトルへ引っ越し、ディランも同行する。オードリーの失踪を知ったディランはノーマンを疑う。家に戻ったノーマンは母とロメロが親密であることに怒る。ロメロとディランはノーマンを危険視してパインビューに戻そうとするが、ノーマンは母と無理心中を図ってノーマだけが死ぬ。ノーマンは母の死をディランにも知らせず、ロメロを排除して自分だけで母の葬儀を行う。レベッカを知らないと言った偽証罪により、麻薬取締局はロメロを逮捕する。ノーマンは埋葬した母の遺体を掘り起こして家に連れ戻す。
高校の最上級生になったノーマンは、病状の悪化したエマと一緒に自宅での学習を始める。疎遠だったノーマの母親が死に、家族とのつながりを求めるケイレブが町に戻ってディランと親睦を深める。ノーマはこれを知り激怒して家を出るが、兄の謝罪を受けて和解する。ノーマンはさらに異常な行動を見せ始め、しばしば意識を失いノーマのようにふるまう人格が現れる。ノーマは心理学者のジェームズと親しくなり、ノーマンがかつて父親を殺したことを漏らす。モーテルの女性客が撃たれて死に、麻薬取引の証拠をノーマに残す。資産家のパリスが証拠を求めてノーマを脅し、ノーマは取引をパリスに持ちかける。パリスは保安官選挙での不支持をちらつかせてロメロも脅すが、ロメロはライバル候補のマーカスを殺す。ロメロは麻薬取引に父親が関わっていたことを知り、証拠をDEAに提出し、パリスを殺して大金を奪う。ディランはエマと親しくなり、隣人のチックに頼まれてケイレブとともに銃を密輸して肺の移植費用を稼ごうとする。密輸は待ち伏せに会い失敗するが、ケイレブがチックから代金を脅し取る。ノーマンは母親が自分を療養施設に入れようとしていることを知り、戻ってきたブラッドリーと一緒に町を出ようとする。だが母親のようにふるまう人格がノーマンに現れ、息子を奪おうとするブラッドリーを殺してしまう。
エアフォースモンスリー2012年1月号によればA-100の基礎概念はA-50Uヘのアップグレードで得られたものを使用し、機材などの構成なども似たものになるとしている。一方で搭載されるシステムはレーダーでの監視において全く新しいセットになり、多くのモニタリングシステムを有する。機体のベースは、Il-76MD-90A（当初はAn-124も計画）でそれに新たに開発したAWACSシステムを搭載する予定である。機体には、新たに「«Ванта»(ヴァンター)」と呼ばれる空中での衝突を回避するシステムが搭載される。これは自動的に潜在的な脅威として認識される空中目標の不正な動きを0.3秒ごとに検出し、衝突を回避するものである。レーダーとしてはベガが開発している「«Премьер-476»(プレミア：ロシア語で首相の意)」が搭載される。2013年当初にはプレミアーとよばれるレーダーを搭載する予定であったが。2013年11月9日にプレミアー476という名前を付けられた新しいレーダーに変更となった。このレーダーは、ベガとロストフラジオ研究所が開発した近代的な技術を使用した半導体素子を用いたアクティブフェーズドアレイレーダーであり、航空機及び陸上の目標を検出し、追跡することが可能とされている。また、機械式回転機構を有し、より良好に高速目標を捕捉するためレドームは5秒で1回転するとされる（10秒で1回転するA-50やE-3の2倍）。イズベスチヤの報道では電波の放射と反射を捕捉する2つのフェーズドアレイレーダーを備え、2つのレーダーは2つのバンドで動作するとされている。予備データによるとこのレーダーは爆撃機を900km、非戦略弾道ミサイルを800km、戦闘機を600km、連なった装甲車などの地上目標を450～500km、艦船を400kmで探知し、戦闘機を300kmで追尾できる性能を持つとされ、A-50の2倍の目標（300以上）の追尾し12機の迎撃機同時管制が可能とされている。ロシア国防省第30中央研究所の研究員であったアレクセイ・レオンコフは、このレーダーのアンテナアレイにコンパクトソリッドステート・マイクロ波素子が使用されている場合、ユニークなレーダー技術の使用が想定されると述べ、この場合地上と空中目標の探知距離を増加させるだけでなく位置決め精度を向上させることができるとした（E-3などではX軸とY軸のみを使用してターゲットの座標を計測し、目標の飛行高度（Z軸）は自身の高度に基づいて算出されるが、A-100では一度に3つの軸を使って座標を測定する）。死角を減らすためにレーダーのほかに、ESM用アンテナをコックピット上部に、衛星通信用アンテナを主翼上面前、自己防衛用のジャミングアンテナを機首・後部胴体・スポンソンの両側に装備すると分析されている。高い独立性を持つために高度なシギント能力を有し、また自己防衛用にジャミングシステムを搭載する。このジャミングシステムはレーダーに干渉することなく妨害が可能であり、地対空ミサイルなどの敵の防空兵器から身を守ることが可能である。搭載された新しいコンピューターシステムは受信した情報を処理するだけでなく、オペレーターの自動化にも使われる。これらによりA-100はレーダーの探知距離などの要素を含めてA-50より、2-3倍以上の強力になる。そのほか、統一計器製造会社の代表者はA-100より無人航空機を直接制御する可能性を述べている。