Sztafetę 4 × 400 metrów mężczyzn podczas XVIII Letnich Igrzysk Olimpijskich w Tokio rozegrano 20 (eliminacje) i 21 października 1964 (finał) na Stadionie Olimpijskim w Tokio. Zwycięzcą została sztafeta Stanów Zjednoczonych, która biegła w składzie: Ollan Cassell, Michael Larrabee, Ulis Williams i Henry Carr. Ustanowiła ona w finale rekord świata wynikiem 3:00,7.

Rekordy reprezentacjazawodnicyczasdatamiejsceRekord świataJack Yerman, Earl Young, Glenn Davis, Otis Davis3:02,2RzymRekord olimpijski

Wyniki Poz. - pozycja – rekord świata | – rekord krajowy | – rekord życiowy | = – wyrównany rekord życiowy | – najlepszy wynik w sezonie | = – wyrównany najlepszy wynik w sezonie | – rekord olimpijskiFn – falstart | – nie ukończył | – nie wystartował | – zdyskwalifikowany

Eliminacje 17 sztafet przystąpiło do biegów eliminacyjnych. Rozegrano trzy biegi. Do finału awansowały po dwie najlepsze sztafety w każdym biegu (Q), oraz dwie z najlepszymi czasami spośród pozostałych (q).