Valtatie 4 syntyi vuoden 1938 tienumerointijärjestelmän tultua käyttöön. Alkuperäinen reitti kulki Helsingistä Petsamoon.

Helsingistä tie lähti viitostien kanssa Tuusulan Hyrylään jokseenkin nykyisen kantatien 45 reittiä. Hyrylästä tie jatkui nykyisten teiden 45, 290, 54, 2951, 3190 ja 53 reittiä Hyvinkään, Hausjärven ja Lammin kautta Padasjoelle. Padasjoelta Lahteen kulkeva tie oli numeroltaan 58. Padasjoen ja Jämsän välillä tie kulki nykyisen valtatien 24 reittiä, joskin Kuhmoisten ja Jämsän välillä tie kulki ennen uudemman linjauksen rakentamista Hassin kautta; tie on nykyisin numeroitu yhdystieksi 3291. Jämsän ja Jyväskylän välillä tie noudatti pääosin nykyisen valtatien 9 linjausta.

Jyväskylän ja Oulun välillä tien linjaus kulki varsin lähellä nykyistä nelostietä Jyväskylän ja Äänekosken välistä osuutta lukuun ottamatta: Tie kulki Laukaan kautta nykyisten seututeiden 637 ja 642 linjaa. Myös Kärsämäen ja Pulkkilan osuus poikkesi nykyisestä linjauksesta kulkemalla Vähä Lamujärven rantojen kautta Piippolaan. Oulun ja Ivalon välillä tien linjaus oli enimmäkseen sama kuin nykyisin. Ivalosta tie kulki Akujärven ja Nellimin kautta Petsamoon. Ivalon ja Akujärven osuus on nykyisin kantatietä 91 ja Akujärven ja Nellimin välinen osuus seututie 969. Rovaniemen ja Petsamon välinen osa valtatietä 4 tunnettiin myös nimellä Jäämerentie.

Sodan jälkeen tien pohjoisin osuus jäi luovutetuille alueille, ja tie linjattiin uudelleen Ivalosta ja Kaamasen kautta Norjan vastaiselle rajalle Utsjoen Karigasniemelle.

1950-luvun lopulla valmistui uusi tie Helsingistä Lahteen. Aluksi se oli valtatie 5:n osa, mutta vuonna 1963 myös nelostie linjattiin reitille Helsinki–Lahti–Padasjoki. Silloin kantatie 58 lakkasi ja myös Helsingin ja Tuusulan kautta Hyvinkäälle kulkeva valtatie muuttui maantieksi.

Viimeisimmät suuret muutokset tien linjaukseen tehtiin 1990-luvun puolivälissä: Kaamasen ja Utsjoen välinen maantie 970 oli uusittu, ja vuonna 1993 valmistui Utsjoen kirkonkylän kohdalle Tenojoen ylittävä, Norjaan johtava Saamen silta. Tämän jälkeen valtatie 4 linjattiin uudelleen kulkemaan Utsjoen kirkonkylän kautta, ja Kaamasen ja Karigasniemen välinen tie muuttui kantatieksi 92. Vuoden 1996 tienumerouudistuksessa Lahden ja Jyväskylän välinen osuus siirrettiin Päijänteen itäpuolelle kulkemaan Heinolan kautta valtatien 5 ja kantatien 59 reittiä. Lahdesta Jämsään kulkeva tie sai numeron 24. Jämsän ja Jyväskylän osuus oli jo aiemmin ollut myös osa valtatietä 9. Samalla valtatie 5 siirtyi alkamaan Heinolasta ja kantatie 59 lakkasi. ^lähde?

Nykyinen Helsingistä Heinolan Lusiin kulkeva noin 140 kilometriä pitkä^[1] moottoritie on rakennettu useassa vaiheessa liki 40 vuoden aikana. Ensimmäisenä valmistui vuonna 1967 Helsinkiin osuus Vanhastakaupungista Viikkiin. Vuonna 1971 valmistui moottoritien jatko Tattariharjuun ja kaksi vuotta myöhemmin edelleen Järvenpäähän. ^lähde?

Lahti oli pitkään liikenteellinen pullonkaula, kun sekä valtatien 4 että valtatien 5 liikenne kulki keskustan kautta. Tilanne helpottui vuonna 1983, kun Lahden ohittava moottoriliikennetie valmistui. Tietä jatkettiin Vierumäelle vuonna 1988, joskaan tämä osuus ei vielä tuolloin ollut osa valtatietä 4. Järvenpään ja Lahden välinen moottoriliikennetie valmistui kolmessa osassa 1980-luvulla. Ensin valmistui Mäntsälän ohikulkutie, seuraavaksi Mäntsälä–Lahti -osuus vuonna 1985 ja Järvenpää–Mäntsälä 1988. Heinolan ohittava moottoritie Vierumäeltä Lusiin valmistui vaiheittain vuosina 1993–1996. Järvenpään ja Lahden välisen moottoriliikennetien parantaminen moottoritieksi valmistui kahdessa osassa vuosina 1998 ja 1999. Tämä oli ensimmäinen Suomessa elinkaarimallilla toteutettu tiehanke. ^lähde?

Marraskuussa 2005 poistui yksi Suomen tieverkon pahimmista pullonkauloista, kun Lahden ja Heinolan Lusin välillä avattiin moottoritie. Tätä aiemmin käytössä oli moottoriliikennetie, joka ruuhkautui pahasti etenkin viikonloppuisin.^[2]

Katso myös: Lahdenväylä

Valtatie 4 kulki pitkään Lahdesta Jyväskylään Padasjoen, Kuhmoisten ja Jämsän kautta nykyisen valtatien 24 reittiä pitkin. Jämsän ja Jyväskylän välillä nelostie kulki yhdessä valtatien 9 kanssa. Vuoden 1996 tienumerouudistuksessa Lahden ja Jyväskylän välinen osuus siirrettiin Päijänteen itäpuolelle. ^lähde?

Vuodesta 1996 lähtien nelostie on kulkenut Lahdesta Heinolan Lusiin moottoriliikennetietä (loppuvuodesta 2005 lähtien moottoritietä) pitkin. Osuus Lusista Jyväskylän Kanavuorelle on taas entistä kantatietä 59, ja tie olikin melko pitkään liikennemääriinsä nähden aivan liian kapea, mutkainen ja mäkinen. Vuonna 2010 Toivakan Viisarimäen ja Kanavuoren välille valmistui 22 kilometriä pitkä moottoriliikennetie, jolla on useita keskikaiteellisia ohituskaistoja. Vanha linjaus muutettiin seututieksi 644, jota käytetään nykyisin paikallistienä ja moottoriliikennetien rinnakkaistienä. Myös Lusin ja Viisarimäen välistä osuutta levennettiin kauttaaltaan 2010-luvun alussa, ja sillekin rakennettiin useita keskikaiteellisia ohituskaistoja.^[3]

Lahdessa eteläisen kehätien rakennustöiden myötä rakennettiin kolmannet kaistat yhteiselle osuudelle valtatien 12 kanssa.^[4][5]

Jyväskylässä valtatien 4 liikenne kulki pitkään kaupungin keskustan kautta. Suunnitelmia ohikulkutiestä on tehty 1940-luvulta alkaen, ja eri aikoina on esitetty useita linjausvaihtoehtoja. 1960-luvulla vahvimpana vaihtoehtona oli Jyväskylän läpi kulkeva moottoritie, joka olisi alkanut Keljosta, kulkenut Hippoksen ja yliopiston välistä, Harjun takaa ja Rajakatua pitkin Taulumäelle.^[6][7] Suunnitelmasta ehdittiin toteuttaa Keljon ja keskussairaalan välinen moottoritie, joka valmistui vuonna 1965 ensin sorapintaisena. Joidenkin lähteiden mukaan tie kestopäällystettiin vuonna 1966,^[8] kun toisten lähteiden mukaan tie päällystettiin vasta vuonna 1968.^[9] 1,8 kilometrin pituisena tie jäi historiaan Suomen lyhimpänä moottoritienä.^[10]

Läpikulkutiesuunnitelmaan liittyi monia ongelmia. Se olisi kuitenkin kulkenut tiheästi asutun alueen läpi, ja suunnitelmasta luovuttiinkin jo 1970-luvun alussa. Suunnitelmasta toteutettiin vain vuosina 1977–1978 valmistunut Jyväskylän ja Vaajakosken välinen moottoritie, joka ei tuolloin vielä ollut osa valtatietä 4. Liikennemäärien kasvaessa kaupungin katuverkko ruuhkautui pahoin. Lopulta vuonna 1976 nelostien liikenne päätettiin linjata kaupungin keskustan ja Jyväsjärven välistä rakennettavaa Rantaväylää pitkin. Rantaväylän ensimmäinen, kaksikaistainen 4,7 kilometriä pitkä osuus Keljon Pumperista Mattilanniemeen rakennettiin vuosina 1979–1983. Vuosina 1984–1986 rakennettiin tien pohjoispäähän kaksikaistainen osuus Lohikoskentieltä Löylyjoelle. Viimeinen, 3,8 kilometriä pitkä Mattilanniemen ja Lohikoskentien välinen nelikaistainen osuus rakennettiin vuosina 1986–1989. Samoihin aikoihin Keljon ja keskussairaalan välinen moottoritie muutettiin tavalliseksi tieksi; tie on nykyisin osa yhdystietä 6018. Lukuisine siltoineen Rantaväylä oli kallis projekti: tien kustannukset vuoden 1989 rahassa olivat 400,6 miljoonaa markkaa, mikä elinkustannusindeksillä^[11] tarkistettuna vuoden 2006 rahassa vastaa noin 93 miljoonaa euroa.^[10]

Vuonna 1992 valmistui Jyväskylän eteläpuolelle Pukinniityn ja Pumperin välille 3,9 kilometrin pituinen moottoritie.^[12] Nelostien siirryttyä vuonna 1996 Päijänteen itäpuolelle siirtyi se Jyväskylän seudulla kulkemaan Vaajakosken ja Jyväskylän välistä moottoritietä. Pukinniityn ja Pumperin välinen moottoritie, samoin kuin Rantaväylä aivan pohjoisinta osuutta lukuun ottamatta jäivät osaksi valtatietä 9. Samana vuonna valmistui noin 1,6 kilometriä pitkä Rantaväylän pohjoispään nelikaistainen jatke Etu-Palokkaan. Marraskuussa 2005 valmistui viisi kilometriä pitkä moottoritie Etu-Palokasta edelleen Kirriin. Osuuden kustannukset olivat noin 16,2 miljoonaa euroa.^[13]

Jyväskylän pohjoispuolella lyhyen moottoritieosuuden jälkeen valtatie 4 oli kaksikaistaista sekaliikennetietä, jonka liikennemäärät ovat suuret. Hallitus esitti Kirri–Tikkakoski-moottoritien rakentamiselle 139 miljoonan euron valtuutta talousarvioesityksen täydennyksessä marraskuussa 2017. Suunnitelmat tiestä valmistuivat vuoden 2018 aikana ja tie rakennettiin vuosina 2019–2021. Uutta moottoritietä valmistui 17 kilometriä ja eritasoliittymiä 6.^[14] Uusi moottoritie avautui liikenteelle 21. joulukuuta 2021, yli puoli vuotta etuajassa.^[15]

Katso myös: Oulun liikenne

Alun perin valtatie 4 kulki Oulussa keskustan eteläpuolella Limingan Haaransillalta nykyisen seututien 847 sekä Limingantien reittiä keskustaan. Keskustan pohjoispuolella tie kulki nykyisten Merikosken siltojen, Tuirantien, Valtatien, Koskelantien ja Oulunseläntien kautta nykyisen Rajakylän tienoille sekä siitä edelleen nykyisen seututien 847 reittiä pohjoiseen. ^lähde?

Ohikulkutien suunnitteleminen Ouluun aloitettiin sangen varhain. Tie oli merkitty jokseenkin nykyiselle paikalleen jo vuonna 1952 laaditussa niin sanotussa Meurmanin–Ervin yleiskaavassa.^[16] Ohikulkutien ensimmäisen osuuden rakentaminen aloitettiin marraskuussa 1962 ja Pohjantieksi nimetty tie avattiin virallisesti liikenteelle 18. lokakuuta 1967, joskin tie oli ollut osittain käytössä jo rakennusaikana.^[17] Pohjantie oli yksi Suomen ensimmäisistä ohikulkuteistä ja ulottui tuolloin Kiviniemestä nykyisten seututeiden 815 ja 847 liittymästä Rajakylään silloisen Koskelantien risteykseen. Tie oli kaksikaistainen lukuun ottamatta Kontinkankaan ja Laanilan välistä 2,8 kilometrin moottoritieosuutta. Myös kaksikaistaiset osuudet oli tarkoitettu ainoastaan moottoriliikenteelle, joten ne vastasivat jokseenkin nykyisiä moottoriliikenneteitä. Tiellä oli eritasoliittymät Kontinkankaalla ja Laanilassa, mutta Iskon liittymä oli tasoliittymä.^[18][19]

Pohjantietä on sittemmin parannettu useassa vaiheessa: Syksyllä 1977 valmistui moottoritien jatko Iskoon sekä Iskon eritasoliittymä.^[20] Lokakuussa 1981 otettiin käyttöön moottoritieosuus samassa yhteydessä rakennettuun Linnanmaan eritasoliittymään sekä moottoriliikennetieosuus edelleen Haukiputaan Kelloon.^[21] Lintulan eritasoliittymä rakennettiin 1980-luvulla. Syksyllä 1990 moottoriliikennetietä jatkettiin etelässä Kiviniemestä Kempeleeseen saakka. Haukiputaan ohittava moottoriliikennetie Kellosta Iin Räinänperälle otettiin käyttöön vuonna 1993.^[22] Samassa yhteydessä Linnanmaan ja Kellon välinen osuus rakennettiin moottoritieksi ja Raitotien kohdalle rakennettiin Pateniemen eritasoliittymä. Kiviniemen ja Kontinkankaan välinen osuus muutettiin moottoritieksi vuonna 1996, jolloin myös parannettiin Oulun eritasoliittymää ja Kontinkankaan tiejärjestelyjä. Vuonna 2003 avattiin liikenteelle moottoritie Haaransillalta Kiviniemeen.^[23][24]

Vuosina 2017–2021 tietä parannettiin merkittävästi Oulun seudun ja Kemin välillä. Kellon ja Kiiminkijoen Haukiputaalla ylittävän Allikon sillan välinen moottoritieosuus avattiin liikenteelle syksyllä 2019.^[25][26][27] Oulussa valtateiden 20 ja 22 liittymien väli muutettiin 3+3-kaistaiseksi, Kempeleen Zatelliittiin rakennettiin uusi eritasoliittymä ja Iin sekä Simon Maksniemen välille rakennettiin kuusi paria ohituskaistoja.^[28] Syksyllä 2020 valmistui Haukiputaan Asemakylän eritasoliittymästä Iin Räinänperälle ulottuva keskikaiteelinen ohituskaistatie.^[29][30]

Nykyisin Pohjantie ulottuu Limingan Haaransillalta Iin Räinänperälle. Tien pituus on 52 kilometriä, josta moottoritietä on noin 44 kilometriä.

Kemin keskustan ohittavan moottoriliikennetien pohjoisosa Paattiosta Keminmaahan valmistui vuonna 1976 ja eteläosa Peurasaaresta Paattioon vuonna 1980.^[31][32] Vuonna 2001 tietä jatkettiin moottoritienä Keminmaasta Tornioon. Lyhyt osuus tästä tiestä on valtatietä 4.

Kemin moottoriliikennetie oli liikenneturvallisuuden kannalta ongelmallinen. Moottoriliikennetie muutettiinkin moottoritieksi vuosina 2007–2010, ja samalla tietä jatkettiin sen eteläpäässä Veitsiluodon liittymän eteläpuolelle Marostenmäkeen. Kemijoen sillat sekä Paattion ja Jokisuun välinen 3,5 kilometriä pitkä moottoritieosuus avattiin liikenteelle 21. lokakuuta 2009^[33] ja koko tielinja elokuussa 2010.^[34] Kokonaisuudessaan tie valmistui syyskuun 2010 lopussa.^[35] Hankkeen kustannukset olivat noin 68 miljoonaa euroa,^[36] mikä oli noin kaksi miljoonaa euroa suunniteltua vähemmän.^[37]

Rovaniemellä valtatie 4 kulki alkuaan keskustan katuverkolla keskustan etelälaidalla ja ylitti Kemijoen Ounaskosken yhdistettyä rauta- ja maantiesiltaa pitkin. Tie kulki Ounasvaaran juurella nykyisen yhdystien 9422 reittiä ja ylitti uudelleen Kemijoen Suutarinkorvan siltaa pitkin. Molemmat sillat ovat valmistuneet alun perin vuonna 1930 samoihin aikoihin Kemijärven radan kanssa. Perääntyvät saksalaiset joukot räjäyttivät molemmat sillat Lapin sodassa lokakuussa 1944. Sodan jälkeen sillat rakennettiin uudelleen.^[38]

Autoliikenteen lisääntyessä sillat muodostuivat ennen pitkää pullonkauloiksi. Uuden, Ounasjoen ylittävän sillan rakentaminen aloitettiin vuonna 1965. Silta valmistui syksyllä 1967 samanaikaisesti Rovaniemen läpikulkutien kanssa, ja valtatien 4 liikenne siirtyi pois keskustan katuverkolta ja yhdistetyiltä rauta- ja maantiesilloilta. Läpikulkutien kanssa samaan aikaan rakennettiin myös Erottajan ja Ounasjoen eritasoliittymät.^[39] Osuus Ounasjoen eritasoliittymästä etelään rakennettiin nelikaistaisena. 1990-luvun puolivälissä nelikaistaista osuutta jatkettiin Ounasjoen yli Saarenkylään. ^lähde?

19. maaliskuuta 2004 23 ihmistä kuoli ja 14 loukkaantui Suomen kaikkien aikojen tuhoisimmassa tieliikenneonnettomuudessa Äänekosken Konginkankaalla, kun täysperävaunullinen kuorma-auto ja linja-auto törmäsivät. ^lähde?

5. heinäkuuta 1974 12 ihmistä kuoli ja 18 loukkaantui Laukaan kunnan Vehniän kylässä, kun hollantilaisia turisteja kuljettanut linja-auto törmäsi vastaan tulleeseen kuorma-autoon. ^lähde?

• Lahdenväylä
• Jäämerentie
• Magneettimäki

• Antila, Kimmo: Nelostie Keski-Suomessa. Talvitiestä eurooppatieksi. Jyväskylä, Helsinki: Tielaitos, Keski-Suomen tiepiiri, Tiemuseo, 1992. Tiemuseon julkaisuja 6. ISBN 951-47-6352-1
• Grönroos, Matti: Valtatie 4 Helsinki–Utsjoki, 1 294 km mattigronroos.fi.
• Keski-Suomen teillä. Keski-Suomen tiepiiri 50 vuotta. [Jyväskylä]: [Tielaitos, Keski-Suomen tiepiiri], 1997. Tiemuseon julkaisuja 16. ISBN 951-726-374-0