PCI Express
2017年10月に策定、公開。策定に時間がかかり、Gen3の策定から7年かかっている。
1レーンあたりの物理帯域をPCI Express 3.0 (Gen3) の2倍に引き上げて片方向16 GT/sとする。
単純に高速化しただけではバスを活かしきれない可能性があったため、パケットヘッダのタグが256個から768個へ拡張され、それらを効率的に扱うためのクレジットのスケーリング機能 (クレジットを1倍/4倍/16倍として扱う機能) が追加された。
AMDは2019年発売のZen 2世代のCPUで対応。同時発表されたハイエンド向けのX570チップセットもそれまでの2.0から3.0をスキップして4.0に対応している。Intelは2020年発売のComet Lake世代までは対応していないものの、同時に発売されたLGA1200ソケットのマザーボードの一部が独自に対応しており、後継のRocket Lakeで正式対応となったほか、チップセットでも翌2021年の600シリーズから対応している。
x16で75Wの供給に対応しているが、主な用途であるビデオカードにおいては2005年発売のGeForce 7シリーズから75W以上を消費する製品が登場しており、2008年のGeForce 200シリーズでは補助電源プラグの使用が開始された。以降のビデオカードは補助電源を前提とした設計となっているなど、ビデオカードは挿入しただけで使えない製品が主流であり、逆に「補助電源不要」をアピールした製品が販売されている。75Wで動作するが補助電源プラグを搭載し、併用するとオーバークロックが可能になる製品も存在する。PCI Expressは2008年以降も電力供給能力については変更が無く、根本的には解決されていない。