Radziecka sonda Marsa przeznaczona do umieszczenia na orbicie wokół planety, miała służyć - obok Marsa-5 - do retransmisji sygnałów z lądowników sond Mars-6 i 7.
Pierwsza z czterech sond wysłanych w oknie startowym roku 1973.

Rakieta nośna Proton, masa sondy 3440 kg, w tym masa paliwa 1170 kg.

Przebieg lotu:
Start nastąpił 21 lipca 1973 r. o godz. 19:30:59 UT.
Sonda pomyślnie została wprowadzona na trajektorię międzyplanetarną, na której przeprowadzono tylko jedną korektę w dniu 30 lipca. Na skutek defektu w układzie elektronicznym komputera pokładowego druga korekta oraz wejście na orbitę Marsa nie odbyły się.
10 lutego 1974 r. o godz. 15:34 UT sonda Mars-4 przeleciała w minimalnej odległości 1844 km nad powierzchnią Marsa.
Na dwie minuty przed największym zbliżeniem udało się uruchomić kamerę szerokokątną, która w ciągu 6 min. wykonała serię 12 zdjęć planety. Sonda pozostała na orbicie heliocentrycznej pomiędzy orbitami Ziemi i Marsa.