Da byggingen av Martin 2-0-2 på grunn av problemer med vingekonstruksjonen midlertidig ble stoppet bestemte Martin seg for en forbedret utgave av 2-0-2. Den nye utgaven fikk betegnelsen . I motsetning til sin forgjenger hadde denne trykkabin og et noe forlenget skrog for å øke passasjerkapasiteten fra 36 til 40. Begge modellene var ellers nesten identiske. Men 4-0-4 hadde innebygget passasjertapp i haleseksjonen. Motorene, Pratt & Whitney R-2800-CB16 utviklet 2 400 hk, i motsetning til motorene på 2-0-2 på 2 000 hk.