Эта разработка была начата после захвата Смоленска немцами 16 июля 1941 года, что привело к угрозе захвата Москвы и вынужденной эвакуации завода, производившего двигатели А.Микулина АМ-38 за Урал. Появился риск нехватки этих моторов. Однако, с мая 1942 года в Перми развернулось производство мотора М-82 мощностью 1676 лс. Этот мотор был доступен в количествах, достаточных для того, чтобы подвигнуть ОКБ Ильюшина к разработке варианта Ил-2 под новый двигатель.
Мотор М-82 устанавливался несколько ниже и без бронирования, так как имел воздушное охлаждение и, следовательно, был менее уязвим к огню противника. Вместе с тем было бронировано место воздушного стрелка с пулеметом УБТ. Самолет имел новый винт с коническим коком и увеличенные до 724 литров топливные баки.
По своим характеристикам Ил-4 незначительно уступал исходному Ил-2, но к тому времени стало ясно, что перебоев с моторами АМ-38 не будет. Проект был прекращен, а обозначение Ил-4 перешло к дальнему бомбардировщику ДБ-3Ф.
