BMD-4基于在90年代初开始小批量服役的BMD-3改进而来，于2004年晚期投入现役。其保留了BMD-3乘员舱在前，后置动力系统的基本布局，但进一步改进了车体形状，并将炮塔换成了BMP-3炮塔，保留了2A70型100mm主炮和2A72型30mm机炮。 但是BMD4的炮塔和BMP3的炮塔有区别。一般的说法是中国购买的其实是BMD4的炮塔技术，有人推测是利用中国资金，毛子完成了BMD4的炮塔设计。

为了达到了一架伊尔-76可以运送三辆BMD-4伞兵战车的水平，重量限制在13.6吨，采用了铝合金车体。动力方面，BMD-3的引擎师承BMD-3，为来自车里雅宾斯克的2V-06-02涡轮增压6缸柴油机，最大输出功率450马力。得益于仅13.6吨的车重和双流传动系统，BMD-4的机动性堪称恐怖。在水上能达到10km/h的最高时速。

△BMD4采用了可调液气悬挂，可以降低车体高度，便于运输和空投。而这个悬挂显然也能提升驾驶的舒适度。

不过因此俄罗斯国防部并没有大规模采购这种装甲车辆。2005年，伏尔加格勒拖拉机厂破产后，库尔干机械制造厂接手了BMD-4M的改进工作，推出了新的改进型。不仅车体装甲的几何形状进行了改进，还更换了功率更大的采用UTD-29发动机，动力达到了500马力。2016年，这种改进后的BMD-4M终于开始服役。。采用“Bakhcha-U”炮塔，炮塔为钢装甲，车体为铝合金装甲。

BMD-4M其火控采用PPND B03S03 Sodema 炮长多通道热成像火控系统和带激光测距、独立稳像、夜视功能的REDUT车长周视镜。PPND B03S03系统由沃洛格达光学机械厂（VOMZ）设计和制造。该瞄准具具有独立的两轴稳定视野，配备白光瞄准和热成像仪、集成激光测距仪和导弹制导通道。目标识别范围不小于5500米，放大倍数x2.5到x12，视野 4°×20°，夜视对坦克目标探测范围不小于3000米，波长8 - 12微米，宽视场9°×6.75°，窄视场3°×2.25°，电子变焦视野1.5°×1.12°，探测距离200-9500米，精度5米。这其中的核心就是一具法国凯瑟琳（Catherine）-FC热像仪。

出口型T-90S上让印度人要求更换法国泰雷兹公司的凯瑟琳（Catherine）-FC热像仪。这一用让俄罗斯人看到了新天地，于是决定与法国泰雷兹合资建立了沃洛格达光学-机械制造厂, 合作生产凯瑟琳FC热像仪，2009年投产。配备该热像仪的白俄罗斯明斯克“轴承”（Peleng）科研综合体研制的“松树-U”（Sosna-U）火控系统安装在了T-72B3M、T-80BVM坦克上，大大加强了其夜战能力。

凯瑟琳（Catherine）-FC热像仪重量小于5.5千克，尺寸250x180x120毫米，工作在8-12 μm波段，宽视野9°x6.7°，窄视野:3°x 2.2°，电子变焦（x2）1.5°X 1.1°，图像分辨率754X576像素，通过一体式斯特林旋转微型冷却器可以在5分钟内（完成冷却）启动，输出625线、50Hz视频，符合MIL-STD-461和MIL-STD-810标准，可在-40°C至+55°C环境下工作，可在6千米外发现敌步兵、10千米外发现敌坦克、14千米距离外发现敌直升机，性能相当不错。很多人不看书不看报，一提到毛子就觉得水平不行。其实人家真不差。

和BMP3相比，BM4D有相同的火力、相同的动力，性能更好的火控系统以及更好的行走系统。只是防护性能略差。不过16吨的车，就算是增加10吨用于防护，把车重增加到25吨左右，500买的发动机也能扛得住，那个状态的防护那就是天下无敌了。

俄乌战争中，大量的BMD4参战，网上的视频也很多，可以看到毛子常用的战术更倾向于把这个战车当做自行迫击炮使用。