伊号第四潜水艦
数時間後、伊4は再度揚陸地点に到着するも、島の陸軍兵士への連絡がとれず、輸送任務は失敗した。このため、伊4はラバウルへ向かうため揚陸地点を離れる。この時に発信した、21日にラバウルに到着予定との報告を最後に消息不明となる。
米側記録によると1942年12月21日0620、セント・ジョージ岬沖を哨戒中の米潜水艦シードラゴン(Sea Dragon, SS-194)が、浮上航走する伊68型潜水艦を発見する。14ノットで北上するその潜水艦は黒く塗られており、司令塔には「イ4」と白く書かれていた。シードラゴンはこれを追尾する。0637、シードラゴンは射点を確保し、780mの距離から魚雷を3本発射。1本目は命中せず、2本目も発射後18秒で爆発。しかし、3本目が潜水艦の艦尾に命中。火の玉と濃い煙を上げ、潜水艦は艦尾から沈没した。しかし、2本目の魚雷の早期爆発の影響でシードラゴンも損傷した。爆発により前部発射管室の乗組員を倒し、また、1番発射管に装てんされていた魚雷が誤作動を起こした。不測の事態を回避すべく、この魚雷を強引に発射したが、その代償で1番発射管の外側の扉が破損した。シードラゴンは一時コントロールを失ったが、魚雷がシードラゴンの艦尾近くで爆発した後、元に戻った。これが伊4の最期の瞬間であり、艦長の上野利武少佐以下乗員90名全員戦死。沈没地点は南緯05度02分 東経152度33分 / 南緯5.033度 東経152.550度 / -5.033; 152.550。
1943年(昭和18年)1月5日ラバウル方面で沈没と認定、3月1日除籍。
撃沈総数は3隻で、撃沈トン数は13,168トンである。撃破総数は2隻で、撃破トン数は7,647トンである。
ワシントニアンは470mの距離まで接近した雷跡を発見し、左舷に転舵するも、舵が効き始めたところで魚雷2本が命中。燃料タンクから火災が発生して炎上する。1905、ワシントニアンは左舷に25度傾斜した後、沈没した。10日0100、北緯07度00分 東経79度00分 / 北緯7.000度 東経79.000度 / 7.000; 79.000のコロンボ近海で、モルディブ籍の帆船1隻(200トン)を発見し、砲弾14発を命中させて撃破した。16日、伊4はシンガポールに到着。21日にシンガポールを出港し、5月1日に横須賀に到着した。
6月11日、伊4は、アリューシャン攻略作戦の支援を行うべく横須賀を出港。20日、K散開線に到達して哨戒に従事。8月1日、伊4は横須賀に帰投して整備を受ける。20日、第2潜水戦隊の解隊と同時に第8潜水隊も解隊され、伊4は第六艦隊第7潜水隊に編入。
9月8日、伊4は横須賀を出港し、15日にトラック島に到着。17日にトラックを出港し、サンクリストバル島南方沖に進出する。29日2130、南緯10度47分 東経161度16分 / 南緯10.783度 東経161.267度 / -10.783; 161.267のサンクリストバル島シドニー岬南西12浬地点付近で浮上して哨戒中、駆逐艦モンセン(USS Monssen, DD-436)の護衛で、13ノットでガダルカナル島からエスピリトゥサント島に向かっていた米貨物輸送艦アルヘナ(USS Alhena, AK-26)を発見。潜航後5ノットで攻撃地点に移動する。2344、航走深度3mに設定した魚雷2本を発射。7分後、アルヘナの5番船倉付近に魚雷1本が命中し、13mほどの大穴を開けた。