Wobec rezygnacji z samolotu Mirage IVB, wytwórnia zaproponowała wariant pośredni co do wielkości, oznaczony Mirage IVA. Maksymalna masa startowa została ograniczona do 33 ton, a powierzchnia nośna wyniosła 78 m². W październiku 1959 roku wariant ten został zaakceptowany do rozwoju. W marcu 1960 roku lotnictwo zamówiło budowę trzech prototypów tej wersji. Pierwszy prototyp Mirage IVA-02 oblatano 12 października 1961 roku, dalsze dwa w 1962 i 1963 roku, po czym samolot zaakceptowano do produkcji. 29 maja 1962 roku lotnictwo zamówiło 50 samolotów, a 4 listopada jeszcze 12, zdolnych do przenoszenia zasobnika rozpoznawczego. Pierwszy seryjny samolot oblatano 7 grudnia 1963 roku. Zbudowano ogółem serię 62 samolotów Mirage IVA, które weszły do służby między lutym 1964 a marcem 1968 roku.
W 1959 roku planowano budowę wersji rozpoznawczej i walki radioelektronicznej Mirage IVE, z trzyosobową załogą, lecz zrezygnowano z niej wraz z rezygnacją z większego płatowca Mirage IVB.