마르스 4호는 1973년 7월 14일에 소련(당시 USSR)에서 발사한 무인 우주 탐사선이다. 공식 명칭은 “Mars 4”이며, 구소련의 마스 프로그램(Mars program) 중 네 번째 시도에 해당한다. 발사체는 프랑스·소련 공동 개발한 “프로톤‑К/Д” 로켓이 사용되었다.
주요 목표는 화성 궤도 진입 및 궤도 상에서의 과학 관측이었다. 탐사선은 화성 전왕성 기압, 온도, 풍속 및 핵심 지표를 측정하기 위해 다양한 과학 장비를 탑재하였다. 그러나 통신 장비의 고장으로 인해 화성 궤도 삽입에 실패했으며, 궤도에 진입하기 직전의 데이터만이 지구에 전송되었다. 이때 전송된 데이터는 이후 화성 대기와 전자기 환경에 대한 최초의 직접 측정값 중 하나로 기록되었다.
마르스 4호는 이후에 발사된 마스 5호(Mars 5)와 마스 6호(Mars 6) 등과 함께 1970년대 초반 구소련의 화성 탐사 시도를 구성하였다. 이들 임무는 전반적으로 제한된 성공을 거두었으나, 화성에 대한 초기 과학적 이해를 확대하는 데 기여하였다.