Ważący 3,36 kg przyrząd składał się z cewki, magnesu stałego (1,7 kg) zawieszonego na sprężynie, oraz wewnętrznego urządzenia kalibrującego. Aby sejsmometr nie ucierpiał przy lądowaniu i zachował pionową pozycję, wypełniono go ochronnym płynem. Po uderzeniu płyn miał wycieknąć, a wyzwalacz ciśnieniowy miał zapoczątkować działanie instrumentu.
Przebieg misji Sonda miała zostać wyniesiona rakietą typu Atlas Agena, wykonać jeden manewr korekty trajektorii w trakcie lotu, a następnie zderzyć się z Księżycem. Na odpowiedniej wysokości oddzielić się miała kapsuła, a odpalenie jej silnika hamującego miało złagodzić uderzenie o powierzchnię.
Misja nie powiodła się z powodu usterki zegara w komputerze sondy. Spowodowało to, że programator nigdy nie wydał polecenia rozłożenia paneli ogniw słonecznych i rozpoczęcia procedury pozycjonowania statku względem Słońca i Ziemi. Urządzenia statku przestały działać około 10 godzin po starcie. Statek śledziła stacja naziemna Goldstone, dzięki małemu nadajnikowi umieszczonemu w kapsule mającej wylądować na Księżycu. Śledzenie trwało do momentu aż sonda zniknęła za widzialną krawędzią Księżyca. Ranger 4 uderzył w powierzchnię Srebrnego Globu z prędkością 9600 km/h w dniu 26 kwietnia 1962, o godzinie 12:49:53 UTC, po 64 godzinach lotu.