东京都中央区（
日本桥 =
国道1号、国道6号、国道14号、国道15号、国道17号、国道20号起点）终点：青森县青森市（长岛2丁目10番2 青森公园前 = 国道7号）重要经过地：东京都
千代田区、台东区、埼玉县
春日部市、
茨城县古河市、
栃木县小山市、
宇都宫市、
那须盐原市、
福岛县白河市、
郡山市、
福岛市、
宫城县白石市、
仙台市、
大崎市、岩手县
一关市、
奥州市、
北上市、
花卷市、
盛冈市、
二户市、青森县
三户郡三户町、三户郡
南部町、
十和田市、
上北郡七户町、上北郡
野边地町陆上距离：739.0km指定区间：东京都中央区日本桥至青森市长岛二丁目10番2（全线）
（※绕道的越谷市 - 宇都宫市间的新4号国道与埼玉县内的东埼玉道路除外。另外，旧国道4号的足立区 - 越谷市间请参照东京都道、埼玉县道49号足立越谷线，仙台市青叶区 - 泉区间请参照宫城县道22号仙台泉线。）
国道4号继承自
日光街道、
奥州街道（江户 - 白河）等延长路仙台道（白河 - 仙台）、松前道（仙台 - 函馆）（日光街道除外的3街道于
1873年改名陆羽街道）。
1885年（明治18年）：
内务省告示第6号“国道表”，至
函馆的道路指定为国道6号“
东京至函馆港到达路线”（当初氏家〜白河间为国道293号、
国道294号，经旧陆羽街道）。
1920年（
大正9年）：施行旧道路法路线认定、国道4号“东京都至
北海道厅所在地到达路线”（现在的国道4号、国道5号）。
1952年（昭和27年）
12月4日：新道路法路线指定旧国道4号至青森市间（东京都中央区 - 青森县青森市）为一级国道4号。
1965年（昭和40年）
4月1日：
道路法改正成一级、二级区别，成为一般国道4号。
东京都道、埼玉县道49号足立越谷线（东京都足立区 - 埼玉县越谷市） - 草加绕道通车之后，降格为都道、县道。栃木县道265号粟宫喜泽线（栃木县小山市） - 小山绕道通车之后，降格为县道。国道119号（栃木县宇都宫市） - 国道4号绕道通车之后，不动前至池上町区间为国道119号。栃木县道10号宇都宫乌山线（栃木县宇都宫市） - 国道4号绕道通车之后，池上町至御幸町区间降格为县道。福岛县道114号福岛安达线、福岛县道148号水原福岛线（福岛县二本松市 - 福岛市） - 福岛南绕道与国道115号连接通车、国道115号福岛西绕道通车之后，降格为县道、市道。福岛市内中心部区间参照旧4号 (福岛市)。仙台市道太白2309号、若林1157号（宫城县仙台市太白区 - 若林区） - あすと长町街开发之后，长町副都心至爱宕大桥北诘间区间由国道降格为市道，あすと长町大通线与广濑河畔通升格为国道4号。宫城县道22号仙台泉线（宫城县仙台市青叶区 - 泉区） - 仙台绕道通车之后，市街地行走的国道4号经过路线变更。岩手县道260号一关平泉线（岩手县
一关市及
西磐井郡平泉町） - 一关绕道开通后降格为县道。岩手县道243号新城马口泽线（岩手县奥州市） - 前泽绕道通车之后，降格为县道。岩手县道226号佐仓河真城线（岩手县奥州市） - 水泽绕道通车之后，降格为县道。岩手县道270号西根佐仓河线（岩手县
奥州市及
胆泽郡金崎町） - 金崎绕道开通后降格为县道。岩手县道254号相去饭丰线（岩手县
北上市） - 北上绕道通车之后，降格为县道。岩手县道265号中寺林犬渊线（岩手县
花卷市及紫波郡紫波町） - 石鸟谷绕道开通后降格为县道。岩手县道220号氏子桥夕颜濑线（岩手县盛冈市） - 盛冈绕道通车之后，降格为县道。岩手县道274号二户一户线（
岩手县二户市及
二户郡一户町） - 一户绕道及二户绕道通车之后，降格为县道。青森县道258号三户南部线（青森县
三户郡三户町及
南部町） - 三户绕道通车之后，降格为县道。青森县道259号久栗坂造道线（青森县
青森市） - 青森东绕道通车之后，降格为县道。
东京都 中央区日本桥 - 中央区日本桥室町（室町三丁目交岔点）：国道17号中央区日本桥 - 中央区日本桥本町（本町三丁目交岔点）：国道6号、国道14号埼玉县、茨城县 久喜市（栗桥交岔点） - 古河市（三杉町交岔点）：国道125号栃木县 樱市氏家（川岸交岔点） - 樱市马场（马场南交岔点）：国道293号矢板市（中交岔点） - 大田原市下石上：国道461号那须盐原市三岛（三岛交岔点） - 那须盐原市东三岛（三岛北交岔点）：国道400号福岛县 白河市薄叶（薄叶交岔点） - 白河市女石（女石交岔点）：国道294号二本松市羽石（羽石IC） - 二本松市冠木（冠木MINI IC）：国道459号福岛市鸟谷野（鸟谷野交岔点） - 福岛市五十边（岩谷下交岔点）：国道115号宫城县 岩沼市（藤浪交岔点） - 仙台市宫城野区（苦竹IC）：国道6号仙台市宫城野区（苦竹IC） - 大崎市（上古川交岔点）：国道47号岩手县 一关市山目十二神（十二神交岔点） - 一关市山目大槻：国道342号盛冈市（NHK前交岔点） - 岩手郡泷泽村（分レ南交岔点）：国道282号盛冈市（NHK前交岔点） - 岩手郡岩手町（沼宫内北口交岔点）：国道281号青森县 三户郡三户町川守田 - 三户郡南部町（剑吉交岔点）：
国道104号三户郡五户町扇田 - 三户郡五户町中泽：国道454号上北郡七户町影津内 - 上北郡七户町上町野：国道394号
关东地方整备局管理区内东京都
国道1号、国道6号、国道14号、国道15号、国道17号（中央区，起点）（※与国道1号重复 = 国道20号）本町出入口 -
首都高速道路1号上野线（千代田区）上野出入口、入谷出入口 - 首都高速1号上野线（台东区）千住新桥出入口 - 首都高速道路中央环状线（足立区）埼玉县 国道298号，草加IC -
东京外环自动车道（草加市）国道463号（越谷市）国道16号（春日部市）国道125号（久喜市 - 古河市）茨城县 国道354号（古河市）栃木县 国道50号（小山市）国道352号（下野市）国道119号、国道121号、国道123号（宇都宫市）国道408号（盐谷郡高根泽町）国道293号（樱市）矢板IC -
东北自动车道（矢板市）国道461号（矢板市 - 大田原市）国道400号（那须盐原市）东北地方整备局管理区内福岛县 白河IC - 东北自动车道（西白河郡西乡村）国道289号、国道294号（白河市）矢吹IC - 东北自动车道、あぶくま高原道路（西白河郡矢吹町）国道118号（须贺川市）国道49号、国道288号（郡山市）本宫IC - 东北自动车道（本宫市）国道459号（二本松市）国道13号、国道114号、国道115号（福岛市）国道399号（伊达市）宫城县 国道113号、
国道457号，白石IC - 东北自动车道（白石市）国道349号（柴田郡柴田町）国道6号（岩沼市 - 仙台市宫城野区）国道286号（仙台市太白区）国道48号（仙台市青叶区）国道45号（仙台市青叶区 - 仙台市宫城野区）国道47号（仙台市宫城野区 - 大崎市）泉IC - 东北自动车道（仙台市泉区）国道108号、国道347号（大崎市）国道398号，筑馆IC - 东北自动车道（栗原市）岩手县 国道284号、国道342号、国道457号（一关市）平泉前泽IC - 东北自动车道（西磐井郡平泉町・奥州市）国道343号、国道397号，水泽IC - 东北自动车道（奥州市）国道107号（北上市）国道283号，花卷空港IC - 釜石自动车道（花卷市）国道106号、国道396号、国道455号（盛冈市）（※与国道396号重复 = 国道456号）国道46号（盛冈市、NHK前交岔点）国道282号（盛冈市、NHK前交岔点 - 岩手郡泷泽村）国道281号（盛冈市、NHK前交岔点 - 岩手郡岩手町）泷泽IC - 东北自动车道（岩手郡泷泽村）一户IC -
八户自动车道（二户郡一户町）国道395号（二户市）青森县
国道104号（三户郡三户町 - 三户郡南部町）国道454号（三户郡五户町）
国道102号（十和田市）国道45号（十和田市）国道394号（上北郡七户町）下北半岛纵贯道路（野边地绕道）野边地IC（上北郡野边地町一渡）国道279号（上北郡野边地町、松木平交岔点）
国道103号 - 青森市桥本2丁目（桥本二丁目交岔点）国道7号 - 青森市长岛2丁目（终点）
草加绕道（埼玉县）东埼玉道路（埼玉县）新4号国道（埼玉县、茨城县、栃木县） 越谷春日部绕道（埼玉县）春日部古河绕道（埼玉县、茨城县）古河小山绕道（茨城县、栃木县）小山石桥绕道（栃木县）石桥宇都宫绕道（栃木县）春日部绕道（埼玉县）杉户绕道（埼玉县）幸手绕道（埼玉县）古河绕道（茨城县、栃木县）小山绕道（栃木县）宇都宫绕道（栃木县）氏家矢板绕道（栃木县）西那须野绕道（栃木县）（西那须野道路（未通车））（栃木县）黑矶绕道（栃木县）
あさか野绕道（郡山绕道）（福岛县）本宫扩幅（福岛县）二本松绕道（福岛县）福岛南绕道（福岛县）北町绕道（福岛县）白石绕道（宫城县）大河原绕道（宫城县）柴田绕道（宫城县）岩沼绕道（宫城县）仙台绕道（宫城县）富谷绕道（宫城县）古川绕道（宫城县）高清水绕道（宫城县）筑馆绕道（宫城县）金成绕道（宫城县）有壁绕道（宫城县）
一关绕道（岩手县）平泉绕道（岩手县）前泽绕道（岩手县）水泽绕道（岩手县）水泽东绕道（岩手县）金崎绕道（岩手县）北上绕道（岩手县）花卷东绕道（岩手县）石鸟谷绕道（岩手县）日诘绕道（岩手县）盛冈绕道（岩手县）分レ绕道（岩手县）涩民绕道（岩手县）岩手川口绕道（岩手县）沼宫内绕道（岩手县）笹目子绕道（岩手县）小鸟谷绕道（岩手县）一户绕道（岩手县）二户绕道（岩手县）金田一绕道（岩手县）青岩绕道（岩手县、青森县）三户绕道（青森县）五户绕道（青森县）十和田绕道（青森县）七户绕道（青森县）野边地绕道（青森县）土屋绕道（青森县）浅虫绕道（青森县）青森东绕道（青森县）