Dowództwo Korpusu sformowany na bazie dowództwa 49 Korpusu Strzeleckiego.
Skład: 2 Dywizja Pancerna, 5 Dywizja Pancerna – do lutego 1941 roku, 32 Dywizja Pancerna – od lutego 1941 roku, 84 Dywizja Zmotoryzowana oddziały korpuśne: 3 pułk motocyklowy, 441 korpuśny pułk artylerii, 445 korpuśny pułk artylerii, 184 samodzielny batalion łączności, 48 samodzielny zmotoryzowany batalion saperów i 104 korpuśna eskadra lotnicza.
W dniu 1 czerwca 1941 korpus liczył 28 098 żołnierzy. W dniu 22 czerwca 1941 roku miał na wyposażeniu 979 czołgów, w tym: 414 T-34 i KW-1, 175 samochody pancernymi, 134 armaty, 152 moździerze, 2854 samochody, 274 ciągniki i 1050 motocykli.
II formowanie Drugie formowanie 4 Korpusu Zmechanizowanego nastąpiło we wrześniu 1942 roku na podstawie dyrektywy NKO nr 1104915ss z 8 września 1942 roku w Moskiewskim Okręgu Wojskowym.