Первые эксперименты по усилению вооружения Ми-4 проводились, причем с положительной оценкой, в 1960 г. На машине монтировались две поперечные балки, на каждую из которых крепилось по три держателя для блоков НУРС либо авиабомб, а в подфюзеляжной кабине устанавливался коллиматорный прицел. В 1961 г. вертолет показали группе генералов стран Варшавского договора, В мае 1965 г. два вооруженных Ми-4 и четыре Ми-1 вновь демонстрировались руководству дружественных армий. «Четверки», оснащенные уже восемью блоками НУРС УБ-16 и ПТУРСами «Фаланга», сумели поразить все цели.
Когда началось создание транспортно-боевого вертолета Ми-24, для ускорения работ комплекс вооружения К-4В решили опробовать на Ми-4А. В 1966 г. этот комплекс установили на вертолет, получивший обозначение Ми-4АВ. «Четверка» превратилась в достаточно грозную боевую машину. Ее вооружение состояло из четырех ПТУРС 9М17М «Фаланга», шести блоков УБ-16–57УМВ с шестнадцатью НУРС С-5 в каждом или шести 100-кг бомб. Вместо последних могли подвешиваться четыре 250-кг бомбы или два зажигательных бака ЗБ-500. В подфюзеляжной гондоле был установлен комплекс вооружения К-48 с пулеметом А-12.7 калибром 12.7мм с боезапасом 200 патронов.

Все вооружение, кроме пулемета, располагалось на фермах по бортам фюзеляжа. На каждой устанавливалось по три балочных держателя БДЗ-57КРВ с блоками НУРС или бомбами. Сверху монтировалось по две направляющие 2П32/К-4В для ПТУРСов. В критической ситуации фермы можно было сбросить, для чего верхние крепления подкосов снабдили взрывными болтами. Однако в частях эти болты часто заменяли на обычные, и фермы не сбрасывались.

Обязанности экипажа по управлению вооружением, согласно руководящим документам, распределялись так: пуск и наведение ПТУРС производил летчик-штурман с помощью оптического визира 9Ш121; командир вел стрельбу ракетами С-5, используя съемный прицел ПКВ; борттехник вел огонь из пулемета и сбрасывал бомбы, пользуясь прицелом ОБП-1Р в полу гондолы. Но на практике бомбометание чаще всего вел летчик-штурман, прицеливаясь на глаз.

В СССР в вариант Ми-4АВ было переоборудовано около 200 вертолетов, начавших поступать в ВВС с 1968 г. Однако он имел существенные недостатки (малую энерговооруженность, отсутствие защиты экипажа и жизненно важных систем), поскольку создавался на базе транспортного вертолета. Прорабатывались иные варианты вооружения вертолета: две дополнительные шкворневые пулеметные установки либо неподвижные пушечные контейнеры на балочных держателях. В конце 60-х гг. в Чехословакии была разработана собственная вооруженная модификация -Ми-4В, отличавшаяся от Ми-4АВ отсутствием ПТУРСов и расположением четырех блоков НУРС один над другим на фермах по бортам фюзеляжа.

ЛТХ	Ми-4АВ
Экипаж, чел.	3
Диаметр главного винта, м	21,00
Длина, м	26,80
Высота, м	4,40
Ширина, м	2,00
Масса пустого вертолета, кг	5840
Масса нормальная взлетная, кг	7500
Масса максимальная взлетная, кг	7800
Макс. скорость, км/ч	170
Крейсерская скорость, км/ч	140
Дальность действия, км	340
Максимальная скороподъемность, м/мин	336
Практический потолок, м	4000
Статический потолок, м	2000
Полезная нагрузка	до 8 десантников

Двигатели
Вариант	Тип	Модель	Кол-во	Мощность одного, кВт
1	ПД	АШ-82В	1	1250

Авиационное артиллерийское оружие
Вариант	Тип	Модель	Калибр, мм	Кол-во	Боекомплект
1	Пулемёт	А-12,7	12,7	1	200

Авиационные средства поражения
Вариант	Тип	Модель	Масса, кг	Кол-во	Нагрузка, кг
1	ПТУРС	9М17М «Фаланга»		4
	НУРС	УБ-16-57УМВ		16
2	Бомбы		по 100	6	600
3	Бомбы		по 250	4	600
4	Баки	ЗБ-500		2

Дополнительная информация
Базовое применение	Ударно-транспортный
Конструктор	Миль М.Л.
КБ	ОКБ Миля
Индекс ВС	Ми-4АВ
Начало разработки	1960
Построен	1966
1-й полёт	1966
Начало гос. испытаний	1966
Принят на вооружение	1966
Выпуск	Серийная модификация
Произведено	около 200