แพนเซอร์คัมพ์วาเกน 4 (เยอรมัน: Panzerkampfwagen (อักษรย่อ Pz.Kpfw. IV)) หรือที่เรียกในอีกชื่อหนึ่งคือ แพนเซอร์ 4 เป็นรถถังขนาดกลางซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยเยอรมันในช่วงยุคปี ค.ศ. 1930 - ค.ศ. 1940 และได้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง แพนเซอร์ 4 นั้น ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการสนันสนุนทหารราบ ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อเข้าต่อตีกับรถถังโดยตรง ซึ่ง ณ ขณะนั้น รถถังที่ใช้ในการต่อสู้รถถังด้วยกันของเยอรมันนั้นเป็นรุ่น แพนเซอร์ 3 แต่เมื่อเยอรมัน ต้องเจอกับสมรรถนะรถถัง ที-34 ของโซเวียตที่ดีกว่า ทำให้ต้องพัฒนา แพนเซอร์ 4 เป็นรถถังที่ใช้ในการต่อสู้รถถังในที่สุด รถถัง แพนเซอร์ 4 ถูกผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก ตัวถังของ แพนเซอร์ 4 นั้น ได้ถูกนำไปพัฒนาต่อเป็นรถถังในอีกหลายๆรุ่น เช่น รถถังจู่โจม Sturmgesch?tz 4, รถถังพิฆาตยานเกราะ Jagdpanzer 4, รถถังต่อสู้อากาศยาน Wirbelwind, ปืนใหญ่อัตราจร Brummb?r เป็นต้น
จากความทนทานและความน่าเชื่อถือของ แพนเซอร์ 4 เยอรมันได้ใช้รถถังนี้ในทุกๆสมรภูมิที่เยอรมันทำการร่วมรบ และเป็นรถถังที่เยอรมันทำการผลิตตลอดช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1936 ถึง ปี ค.ศ. 1943 เป็นจำนวนถึง 8000 คันด้วยกัน การปรับปรุงรถถังแพนเซอร์ 4 นั้น จะมีการดำเนินการเมื่อเจอกับรถถังของสัมพันธมิตรที่มีสมรรถนะดีกว่า โดยส่วนใหญ่จะเป็นการเพิ่มความหนาของเกราะ หรือติดตั้งอาวุธปืนต่อสู้รถถังแบบใหม่
ในช่วงท้ายๆของสงครามนั้น เยอรมันต้องการชดเชยรถถังที่สูญเสียไปในการรบให้ได้ไวที่สุด เยอรมันใช้วิธีในการลดสเปคในการผลิต เพื่อลดความซับซ้อนและเพิ่มความเร็วในการผลิต
รถถังแพนเซอร์ 4 เป็นรถถังที่ถูกส่งออกจากเยอรมนี โดยมีผู้ใช้งานอย่างแพร่หลาย เยอรมันขาย แพนเซอร์ 4 เป็นจำนวน 300 คัน ให้แก่ฟินด์แลนด์ โรมาเนีย สเปน และบัลแกเรีย หลังจบสงครามโลกครั้งที่ 2 สเปนและฝรั่งเศสขายรถถังแพนเซอร์ 4 จำนวนหนึ่งให้แก่ซีเรีย ซึ่งถูกนำไปใช้ใน สงครามหกวัน ในปี ค.ศ. 1967
แพนเซอร์ 4 นั้นเป็นรถถังที่ถูกคิดค้นขึ้นโดย จอมพล ไฮนซ์ กูเดอร์เรียน โดยจัดกำลังนั้น ในหนึ่งกองพันทหารม้ายานเกราะ จะประกอบด้วย กองร้อยแพนเซอร์ 3 จำนวน 3 กองร้อย และ แพนเซอร์ 4 จำนวน 1 กองร้อย
ในปี ค.ศ. 1934 เยอรมันได้เขียนสเปค "รถถังขนาดกลาง" ไว้ และจะจัดกำลังเข้าสู่กองร้อยรถถังที่มี แพนเซอร์ 3อยู่แล้ว โดยรถถังที่จะมาสนันสนุน แพนเซอร์ 3 นี้ จะต้องมีลำกล้องปืนขนาด 7.5เซนติเมตร เป็นปืนต่อสู้รถถังหลัก และต้องมีน้ำหนักไม่เกิน 24 ตัน รหัสที่ใช้ในการสร้างรถถังนี้คือ รถแทรกเตอร์เพื่อการเกษตร (เยอรมัน : Begleitwagen) เพื่อเป็นการหลบเลี่ยง สนธิสัญญาแวร์ซาย ที่ผูกพันกับเยอรมันอยู่ มีผู้ผลิตเพียง 3 รายที่ถูกคัดเลือกมาให้ผลิตรถถังต้นแบบคือ MAN, Krupp, and Rheinmetall-Borsig โดยในที่สุด เยอรมันได้ตัดสินใจให้บริษัท Krupp เป็นผู้ผลิต
ในช่วงแรก แพนเซอร์ 4 ได้ถูกออกแบบให้ใช้ช่วงล่างแบบ ล้อกดสายพานซ้อน (อังกฤษ : six-wheeled interleaved suspension) แต่ทางกองทัพเยอรมันต้องการระบบช่วงล่างแบบ ทอร์ชัน บาร์(อังกฤษ : Torsion bar) ซึ่งสามารถไต่ที่สูงชันได้ดีกว่า และยังให้ความนุ่มนวลแก่พลประจำรถถังด้วย แต่อย่างไรก็ดี เนื่องจากกองทัพเยอรมันต้องการใช้งานอย่างเร่งด่วน บริษัท Krupp จึงทำการเลือกช่วงล่างแบบ leaf spring double-bogie ซึ่งผลิตได้ง่ายกว่ามาแทน
ต้นแบบรถถังที่ได้มานั้น ใช้พลประจำรถ 5 นาย โดยมีห้องเครื่องอยู่ทางท้ายรถถัง ด้านหน้าซ้ายเป็นที่นั่งของ พลขับ ส่วนด้านหน้าขวานั้น เป็นที่นั่งของพลวิทยุ ซึ่งจะต้องควบคุมปืนกลไปด้วย ผู้บัญชาการรถถังจะนั่งอยู่ในป้อมปืน บริเวณด้านล่างของทางเข้าออก ส่วนพลปืน และพลบรรจุกระสุนนั้น จะนั่งอยู่ทางซ้าย และทางขวาของปืนตามลำดับ ทางด้านขวาของตัวถังนั้นจะเป็นที่เก็บกระสุน รถถัง แพนเซอร์ 4 เริ่มผลิตในปี ค.ศ. 1936 ณ เมือง Magdeburg
การผลิตครั้งแรกนั้นเริ่มต้นเมื่อปี ค.ศ. 1936 โดยเป็นการผลิตในรุ่น A ใช้เครื่องยนต์ Maybach's HL 108TR ให้กำลัง 250 แรงม้า (183.73 kW) ใช้ระบบส่งกำลังแบบ SGR 75 ซึ่งมีเกียร์เดินหน้า 5 เกียร์ และเกียร์ถอยหลัง 1 เกียร์ โดยสามารถทำความเร็วได้สูงสุด 31 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยปืนต่อสู้รถถังหลักนั้นเป็น ปืนใหญ่ต่อสู้รถถังแบบ 37 L/24 (KwK 37 L/24) ซึ่งใช้ยิงกระสุนความเร็วต่ำ(HE) เพื่อประโยชน์ในการต่อสู้กับทหารราบ การต่อสู้กับรถถังนั้น จะใช้กระสุนแบบเจาะเกราะ ความเร็วกระสุน 430 เมตรต่อวินาที โดยจะสามารถเจาะเกราะได้ลึก 43 มิลลิเมตร ที่มุมตกกระทบไม่เกิน 30 องศา ในระยะ 700 เมตร และมีปืนกลแบบ MG34 2 กระบอก โดยกระบอกแรกจะใช้แกนร่วมกับปืนหลัก และอีกกระบอกจะติดอยู่กับตัวถังบริเวณพลวิทยุ รุ่น A นั้น มีเกราะด้านหน้าหนา 14.5 มิลลิเมตร และมีเกราะที่ป้อมปืนหนา 20 มิลลิเมตร ด้วยความบางของเกราะระดับนี้ จะป้องกันได้เพียงแค่กระสุนปืนจากปืนเล็กยาว จรวดต่อสู้รถถังขนาดเบา และสะเก็ดระเบิดจากปืนใหญ่ได้เท่านั้น หลังจากรุ่น A ผลิตได้เพียง 35 คัน เยอรมันจึงเริ่มทำการผลิตรุ่น B ในปี ค.ศ. 1937
รุ่น B มีการปรับปรุงโดยมีการเปลี่ยนเครื่องยนต์เป็นรุ่น Maybach HL 120TR ซึ่งให้กำลัง 300 แรงม้า และระบบส่งกำลังได้รับการปรับปรุงโดยเพิ่มเกียร์เดินหน้าอีก 1 เกียร์ เป็น 6 เกียร์ ทำความเร็วได้สูงสุด 39 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เกราะรถถังด้านหน้านั้นได้ถูกเพิ่มความหนาเป็น 30 มิลลิเมตร และช่องปืนกลที่ติดอยู่บนตัวถังนั้นได้ถูกเปลี่ยนเป็นช่องว่าง ที่สามารถนำปืนสั้นยิงลอดออกไปได้ แพนเซอร์ 4 รุ่น B ได้ถูกผลิตออกไปเป็นจำนวน 42 คัน
มีการเพิ่มความหนาของเกราะป้อมปืนเป็น 30 มิลลิเมตร ซึ่งทำให้รถถังมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเป็น 18.14 ตัน หลังจากผลิตรุ่น C ได้เพียง 40 คัน ก็ได้มีการปรับปรุงเครื่องยนต์ใหม่ โดยเปลี่ยนเป็นเครื่องยนต์รุ่น Maybach HL 120TRM. และทำการผลิตออกมาอีก 100 คัน ก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นรุ่น D ในเดือนสิงหาคมปี ค.ศ. 1939
แพนเซอร์ 4 ที่ถูกผลิตออกมาในรุ่น D นั้นมีจำนวน 248 คัน โดยในรุ่น D นี้ได้มีการนำปืนกลที่ติดอยู่กับตัวถังกลับมาใช้งานเหมือนรุ่น B และมีการย้ายปืนกลแกนร่วมกับปืนหลักออกไปอยู่บนป้อมปืนแทน มีการเพิ่มความหนาของเกราะด้านข้างเป็น 20 มิลลิเมตร หลังจากเยอรมันได้รับชัยชนะจากการบุกโปแลนด์ในปี ค.ศ. 1939 เยอรมันจึงคิดจะขยายการผลิตรถถังรุ่นนี้ โดยนำเข้าประจำการในชื่อ Sonderkraftfahrzeug 161 (Sd.Kfz. 161).
เนื่องจากปืนต่อสู้รถถังแบบ KwK 37 L/24 นั้น เป็นแบบลำกล้องสั้น และใช้ยิงกระสุนความเร็วต่ำ จึงมักจะไม่สามารถเจาะเกราะรถถังของอังกฤษในสมรภูมิการบุกยึดฝรั่งเศสได้ เยอรมันจึงได้ทำการทดลองติดตั้งปืนแบบ Pak 38 L/60 ขนาด 5 เซนติเมตร ซึ่งสามารถเจาะเกราะหนา 50 มิลลิเมตรได้ แต่การสั่งรถถังรุ่นนี้ต้องถูกยกเลิกไป เนื่องจากชัยชนะอันรวดเร็วของเยอรมนีที่มีต่อฝรั่งเศส
เริ่มทำการสร้างเมื่อเดือนเดือนกันยายน ปี ค.ศ. 1940 โดยทำการเพิ่มความหนาของเกราะด้านหน้าเป็น 50 มิลลิเมตร โดยใส่แผ่นเหล็กเป็นเกราะเพิ่มด้านหน้าอีก 30 มิลลิเมตร และทำการย้ายช่องสังเกตการณ์ของผู้บังคับบัญชารถถังมาอยู่ด้านหน้าของป้อมปืน รถถังรุ่นก่อนหน้านี้ จะถูกอัพเกรดให้เป็นแบบเดียวกับรุ่น E เมื่อรถถังได้นำกลับเข้ามาบำรุงรักษา
ในปี ค.ศ. 1941 แพนเซอร์ 4 รุ่น F ได้เริ่มสายการผลิต โดยความหนาของเกราะและป้อมปืนมีขนาด 50 มิลลิเมตร และเพิ่มขนาดของเกราะด้านข้างเป็น 30 มิลลิเมตร จากการเพิ่มความหนาของเกราะทำให้น้ำหนักของรถถังเพิ่มขึ้นเป็น 22.3 ตัน ซึ่งจำเป็นต้องออกแบบระบบสายพานใหม่ให้มีความกว้างเพิ่มขึ้นเป็น 400 มิลลิเมตร จาก 380 มิลลิเมตร เพื่อกระจายแรงกดที่กระทำต่อพื้นดิน โดยหน้าสัมผัสของสายพานที่เพิ่มขึ้นนั้น จะช่วยรถถังในการวิ่งบนพื้นผิวที่เป็นน้ำแข็งด้วย รถถังยังได้รับการปรับปรุงในเรื่องของล้อกดสายพานด้วย
โดยเมื่อแพนเซอร์ 4 รุ่น F2 ได้เริ่มทำการผลิตไปแล้วนั้น รุ่น F ได้ถูกเปลี่ยนชื่อเป็น F1 โดยมีรถถังรุ่น F1 จำนวน 464 คันถูกผลิตออกมา โดยอีก 25 คันถูกเปลี่ยนให้เป็นรุ่น F2 ในสายการผลิต
วันที่ 26 พฤษภาคม ค.ศ. 1941 เพียงสัปดาเดียวก่อนยุทธการ บาร์บารอสซา จะเริ่มขึ้น อดอล์ฟ ฮิตเลอร์ ต้องการจะปรับปรุงปืนต่อสู้รถถังของ แพนเซอร์ 4 โดยได้ทำการติดต่อบริษัท Krupp อีกครั้ง เพื่อจะให้ติดตั้งปืน Pak 38 L/60 ขนาด 5 เซนติเมตรเข้าไปอีกครั้งหนึ่ง และได้รถถังหลังจากการปรับปรุงในวันที่ 15 พฤศจิกายน ค.ศ. 1941 จากการเข้าต่อสู้กับรถถัง T-34 และรถถัง KV-1 ของโซเวียต ซึ่งใหม่กว่า และทรงพลังกว่านั้น ปรากฏว่ารถถังของเยอรมันไม่สามารถต่อกรกับรถถังของโซเวียตได้เลย เนื่องจากเกราะของ T-34 และ KV-1 มีความหนามาก ทำให้ปืนแบบ Pak 38 L/60 ไม่สามารถเจาะเกราะเข้าไปทำความเสียหายได้ เยอรมันจึงยกเลิกการผลิตรถถังที่ได้ติดตั้งปืนรุ่น Pak38 L/60 ทั้งหมด และได้ว่าจ้างบริษัท Rheinmetall ให้ทำการออกแบบปืนต่อสู้รถถังแบบใหม่ด้วยขนาด 7.5 เซนติเมตรแทน ซึ่งภายหลังจากการออกแบบเสร็จสิ้น ปืนนี้ได้ชื่อว่า 7.5 cm Pak 40 L/46 เนื่องจากปืนขนาดลำกล้องที่ยาวขึ้น ทำให้เกิดแรงสะท้อนถอยหลังที่มากขึ้น ซึ่งทำให้ระยะถอยของปืนนั้นเกินความยาวของป้อมปืนที่มีอยู่ จึงต้องทำการออกแบบระบบรับแรงสะท้อนถอยหลังใหม่ เพื่อให้ระยะถอยของปืนนั้นสั้นลง โดยปืนที่ติดตั้งบนรถถัง แพนเซอร์ 4 นั้น มีชื่อว่า KwK 40 L/43 โดยกระสุนเจาะเกราะ จะทำความเร็วได้ 990 เมตร ต่อวินาที ซึ่งต่างจากปืนกระบอกเดิมที่ทำได้เพียง 430 เมตรต่อวินาที โดยปืนกระบอกใหม่ที่ถูกติดตั้งนี้ เมื่อยิงกระสุนแบบ Panzergranate 39 จะเจาะเกราะได้ 77 มิลลิเมตร ที่ระยะทาง 1830 เมตร โดยรถถังที่ติดตั้งปืนรุ่น KwK40 L/43 จะมีชื่อรุ่นคือ F2 โดยมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเป็น 23.6 ตัน รถถังในรุ่นนี้ถูกผลิตออกมา 175 คันตั้งแต่เดือนมีนาคม ถึงเดือนกรกฎาคมปี ค.ศ. 1942 สามเดือนให้หลัง รถถังรุ่นนี้ก็ถูกเปลี่ยนชื่ออีกครั้งหนึ่งเป็นรุ่น G
สำหรับการผลิตแพนเซอร์ 4 ในช่วงเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1942 ถึงเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1943 นั้น แพนเซอร์ 4 รุ่น G ได้ถูกปรับแต่งหลายอย่าง เป็นต้นว่าการปรับปรุงในเรื่องเกราะ ซึ่งการปรับปรุงในเรื่องเกราะนั้นเป็นการเพิ่มน้ำหนักจนถึงขีดสุดที่รถถังจะรับไหว เพื่อไม่ให้น้ำหนักเกินไปมากกว่านี้ ได้มีการนำเกราะเสริมด้านข้างที่มีความหนา 20 มิลลิเมตรออกไป และไปเพิ่มความหนาของตัวถังด้านข้างเป็น 30 มิลลิเมตรแทน และน้ำหนักในส่วนที่หายไปนั้น ได้ถูกนำมาใช้ในการเสริมเกราะด้านหน้าให้มีความหนาเป็น 80 มิลลิเมตร ซึ่งกำลังพลที่ใช้รถถังนี้ก็ต่างต้องการเกราะที่หนาขึ้นนี้ถึงแม้ต้องแลกมาด้วยปัญหาต่อระบบขับเคลื่อนของรถถังก็ตาม โดยรถถังที่ผลิตในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1942 ถึงเดือนมกราคม ค.ศ. 1943 นั้น จะใช้เกราะแบบใหม่นี้ผลิตรถถังเป็นครึ่งหนึ่ง ของเกราะแบบเดิมที่ผลิตออกมา และหลังจากเดือนมกราคม ค.ศ. 1943 ก็จะเปลี่ยนไปผลิตเกราะแบบหนา 80 มิลลิเมตรทั้งหมด
ช่องมองทั้งสองข้างของป้อมปืนนั้นถูกนำออกเพื่อให้การผลิตสามารถทำได้ง่ายขึ้น มีการนำล้อกดสายพานสำรองมาติดตั้งบนด้านซ้ายของตัวถัง และเพิ่มสายพานสำรองโดยนำมาวางไว้บนเกราะด้านหน้า มีการเปิดช่องว่างด้านบนของห้องเครื่องเพื่อเพิ่มสมรรถนะในการระบายอากาศ ในสมรภูมิที่ร้อนอบอ้าว ส่วนในสมรภูมิที่มีความหนาวเย็นนั้น ได้มีการนำอุปกรณ์เพิ่มความร้อนไปติดตั้งเพื่อให้น้ำหล่อเย็นนั้นไม่เย็นจนเกินไป มีการเปลี่ยนไฟส่องสว่างใหม่ และนำเอาไฟสัญญาณบนป้อมปืนออก ช่องสังเกตการณ์ของผู้บังคับบัญชารถถังนั้นได้ถูกเพิ่มความหนาของเกราะ และลดลงเหลือเพียงหนึ่งช่องซึ่งแต่เดิมมีสองช่อง
ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1943 รถถังแพนเซอร์ 4 ที่ถูกติดตั้งเกราะด้านข้างสายพาน และด้านข้างป้อมปืนได้ถูกนำมาใช้งาน
ในเดือนเมษายน ค.ศ. 1943 ปืนแบบ KwK 40 L/48 ได้ถูกนำมาติดตั้งแทนปืน KwK 40 L/43 ซึ่งปืนแบบใหม่นี้มีความยาวของลำกล้องมากกว่า และได้รับการปรับปรุงซึ่งจะลดแรงสะท้อนถอยหลังให้ลดลงกว่าเดิม และได้มีการเพิ่มเกราะแบบ Zimmerit ซึ่งนำไปติดตั้งด้านล่างของตัวถัง เนื่องจากเยอรมันกลัวว่าทุ่นระเบิดรถถังแบบเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสัมพันธมิตรนั้นจะถูกนำมาใช้จัดการกับรถถังของเยอรมัน
รถถังในรุ่นนี้ได้ถูกเพิ่มเกราะด้านข้างสายพานขนาดหนา 5 มิลลิเมตร และขนาดหนา 8 มิลลิเมตรที่ป้อมปืน นำระบบส่งกำลังของรถถัง แพนเซอร์ 3 มาใช้ในรุ่นนี้ด้วย
จากการสูญเสียอย่างหนักของรถถังเยอรมัน รถถังแพนเซอร์ 4 ในรุ่น J นั้นได้ถูกลดสเปคลงเพื่อให้สามารถผลิตรถถังทดแทนได้รวดเร็วยิ่งขึ้น โดยระบบหมุนป้อมปืนด้วยไฟฟ้านั้นได้ถูกยกเลิกไป ทำให้พลปืนต้องทำการหมุมป้อมปืนเองด้วยมือ ที่ว่างของระบบไฟฟ้าที่หายไปนั้นถูกแทนที่ด้วยถังน้ำมันขนาด 200 ลิตร ซึ่งเพิ่มระยะปฏิบัติการณ์ของ แพนเซอร์ 4 เป็น 320 กิโลเมตร รถถังแพนเซอร์ถูกนำเกราะแบบ Zimmerit ออกไป ส่วนเกราะด้านข้างของสายพานนั้นถูกแทนที่ด้วยตะแกรงเหล็กแทน
ในช่วงท้ายๆของสายการผลิตนั้นได้มีการทดลองนำปืนของ รถถังแพนเธอร์ มาใส่ ซึ่งมีความยาวกว่า แต่ก็ทำไม่สำเร็จ เนื่องจากรถถังไม่สามารถแบกรับน้ำหนักได้มากกว่านี้แล้ว
รถถังแพนเซอร์ 4 เป็นรถถังที่เยอรมันทำการผลิตตั้งแต่ก่อนเริ่มสงครามไปจนถึงสิ้นสุดสงคราม ซึ่งจำนวนทั้งหมดนั้นเป็นถึง 30% ของรถถังที่เยอรมันผลิตออกมาในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
เมื่อกองทัพเยอรมันเริ่มบุกโปแลนด์นั้น เยอรมันมีรถถังแบบ แพนเซอร์ I จำนวน 1445 คัน แบบ แพนเซอร์ 2 จำนวน 1223 คัน แบบ แพนเซอร์ 3 จำนวน 98 คัน และแบบ แพนเซอร์ 4 จำนวน 211 คัน ซึ่งรถถังแบบแพนเซอร์ 4 นั้นมีจำนวนน้อยกว่า 10% ของกำลังรถถังทั้งหมดที่เยอรมันมีอยู่ จำนวนกำลังรถถังที่จัดเข้าในกองพลทหารยานเกราะที่ 1 เป็นดังนี้ แพนเซอร์ 1 จำนวน 17 คัน แพนเซอร์ 2 จำนวน 18 คัน แพนเซอร์ 3 จำนวน 28 คัน และแพนเซอร์ 4 จำนวน 14 คัน
ส่วนกองพลของทหารยานเกราะอื่นๆนั้นจะเน้นใช้รถถังรุ่นเก่าที่มีอยู่ ซึ่งมีการจัดกำลังดังนี้ แพนเซอร์ 1 จำนวน 34 คัน แพนเซอร์ 2 จำนวน 33 คัน แพนเซอร์ 3 จำนวน 5 คัน และแพนเซอร์ 4 จำนวน 6 คัน
ถึงแม้ว่าโปแลนด์จะมีรถถังที่มีความสามารถในการเจาะเกราะรถถังเยอรมันได้กว่า 200 คัน และมีปืนต่อสู้รถถังที่มีประสิทธิภาพ แต่เยอรมันก็เชื่อมั่นว่ารถถัง แพนเซอร์ 4 จะสามารถทำหน้าที่ในการเป็นหัวหอกในการต่อสู้กับยานเกราะเหล่านั้นได้
ถึงแม้เยอรมันจะทำการเพิ่มกำลังการผลิตรถถังแบบ แพนเซอร์ 3 และแพนเซอร์ 4 เป็นจำนวนมากในช่วงที่เยอรมันทำการบุกฝรั่งเศส แต่รถถังเยอรมันที่เข้าประจำการส่วนหญ่ยังคงเป็นรถถังเบาอยู่ โดยรถถังที่ทำการบุกฝรั่งเศสนั้นมี แพนเซอร์ I 523 คัน แพนเซอร์ 2 955 คัน แพนเซอร์ 3 349 คัน แพนเซอร์ 4 106 คัน แพนเซอร์ 35(t) 106 คัน และ Panzer 38(t) 228 คัน เยอรมันได้ใช้กลยุทธ์ที่ดีกว่าในการเข้าปะทะ ทำให้กองทัพรถถังเยอรมันชนะในการศึกถึงแม้ว่าจะมีรถถังเบาเป็นจำนวนมากก็ตาม
ปัญหาที่เกิดขึ้นกับรถถังแบบแพนเซอร์ 4 นั้นคืออัตราการเจาะเกราะที่ต่ำ เนื่องจากมันได้ทำการติดตั้งปืน KwK 37 L/24 ซึ่งยิงกระสุนออกไปได้ด้วยความเร็วต่ำ จึงไม่สามารถเจาะเกราะรถถังของฝรั่งเศสและอังกฤษได้ รถถัง Somua S35 ของฝรั่งเศสนั้นมีเกราะหนา 55 มิลลิเมตร ซึ่งปืน ของรถถัง แพนเซอร์ 4 สามารถเจาะเกราะได้แค่ 43 มิลลิเมตร ที่ระยะ 700 เมตรเท่านั้น ส่วนการต่อสู้กับรถถัง Matilda Mk 2 ของอังกฤษนั้น เนื่องจากเกราะด้านหน้าของ Matilda Mk 2 มีความหนาถึง 70 มิลลิเมตรจึงไม่มีทางเลยที่รถถังแพนเซอร์ 4 จะเจาะเกราะเข้าไปได้ ซึ่งถึงแม้จะทำการยิงเข้าจากด้านข้าง ก็ยังต้องเจอเกราะหนาขนาด 60 มิลลิเมตร ซึ่งปืน KwK 37 L/24 ไม่สามารถเจาะเข้าไปทำความเสียหายได้
แพนเซอร์ 4 ที่กองกำลังเยอรมันได้รับในสมรภูมิแอฟริกานั้น ยังไม่สามารถนำมาใช้แทน แพนเซอร์ 3 ได้ เนื่องจาก แพนเซอร์ 3 นั้นมีอัตราการเจาะเกราะที่สูงกว่า แต่อย่างไรก็ดี ทั้งแพนเซอร์ 3 และแพนเซอร์ 4 ก็ต่างไม่สามารถเจาะเกราะที่หนาของรถถัง Matilda Mk 2 ได้ ส่วนปืนของ Matilda Mk 2 นั้น สามารถเจาะทะลุเกราะทั้ง แพนเซอร์ 2 และแพนเซอร์ 4 ได้ทั้งหมด ซึ่งรถถังแพนเซอร์ 3 และแพนเซอร์ 4 มีข้อได้เปรียบอย่างเดียวคือสามารถทำความเร็วได้ดีกว่า
เดือนสิงหาคม ปี ค.ศ. 1942 เอียร์วิน รอมเมล ได้รับรถถังแพนเซอร์ 4 รุ่น F2 เป็นจำนวน 27 คัน ซึ่งรถถังในรุ่นนี้ติดปืน KwK 40 L/43 ซึ่งมีขนาดความยาวลำกล้องมากกว่า ซึ่งรอมเมลตั้งใจจะใช้รถถังรุ่นใหม่นี้เป็นหัวหอกในการบุก เพราะปืนขนาดความยาวลำกล้องที่มากกว่านั้น จะให้ความเร็วกระสุนที่สูงกว่า จึงทำให้มีอัตราการเจาะเกราะที่ดีขึ้นกว่าเดิมมาก ซึ่งรถถังรุ่นใหม่นี้สามารถทำลายรถถังอังกฤษได้ที่ระยะถึง 1500 เมตร
ถึงแม้ว่าเยอรมันจะได้รับรถถังรุ่นใหม่เป็นจำนวนมาก แต่ก็เทียบไม่ได้กับยุทธภัณฑ์ที่ถูกส่งไปยังอังกฤษ ซึ่งจะถูกนำมาสร้างเป็นรถถังและส่งมารบกับเยอรมันในภายหลัง นอกจากนี้รถถัง แพนเซอร์ 4 นั้นยังได้นำไปใช้ในการบุกยูโกสลาเวียและกรีซในปี ค.ศ. 1941 อีกด้วย
เมื่อเยอรมันได้เริ่ม ยุทธการบาร์บารอสซา เยอรมันต้องต่อกรกับรถถังที่มีเกราะหนาอย่าง KV-1 และ T-34 ซึ่งเป็นสาเหตุให้เยอรมันต้องทำการปรับปรุงรถถังของตนให้มีอาวุธที่มีอานุภาพในการเจาะเกราะที่ดียิ่งขึ้น
เมื่อรถถัง แพนเซอร์ 4 ที่ติดอาวุธปืน KwK 40 L/43 ใหม่นี้ได้เข้าสู่สมรภูมิ มันสามารถทำลายรถถัง T-34 ของโซเวียตได้ที่ระยะ 1200 เมตร โดยปืน KwK 40 L/43 ที่ติดตั้งใหม่นี้สามารถเจาะเกราะรถถัง T-34 ได้ทุกด้าน โดยมีระยะยิงตั้งแต่ 1000 เมตร ถึง 1600 เมตร
โดยรถถังรุ่นใหม่ที่ถูกส่งมานี้เป็นรุ่น F2 ซึ่งมีจำนวนประมาณ 135 คัน ซึ่ง ณ ขนะนั้น มีเพียงรถถัง แพนเซอร์ 4 รุ่นใหม่นี้เท่านั้นที่จะสามารถทำลายรถถัง T-34 และ KV-1 ได้ รถถัง แพนเซอร์ 4 จึงกลายเป็นกำลังสำคัญมากในช่วงนี้ เนื่องจากรถถังแบบ เสือโคร่ง (ไทเกอร์ I) ที่ยังมีปัญหา และรถถังแบบ เสือดำ ที่ยังไม่ได้นำส่งให้แก่กองทัพเยอรมัน ในช่วงปี ค.ศ. 1942 รถถังแพนเซอร์ 4 จำนวน 502 คันถูกทำลายในสมรภูมิรบตะวันออก
แพนเซอร์ 4 ยังคงเป็นกำลังหลักต่อไปในสมรภูมิจนถึงปี ค.ศ. 1943 และได้เข้าร่วม สมรภูมิที่ เคริซ์ ส่วนรถถังเสือดำ ที่เป็นรุ่นใหม่กว่านั้นก็ยังประสบปัญหาบางประการ จึงไม่สามารถทำการรบได้อย่างเต็มที่ มีรถถังแพนเซอร์ 4 จำนวน 841 คันเข้าร่วมการรบในสมรภูมิเคริซ์
ตลอดปี ค.ศ. 1943 เยอรมันสูญเสียรถถัง แพนเซอร์ 4 จำนวน 2,352 คันในสมรภูมิตะวันออก จากการสูญเสียรถถังเป็นจำนวนมาก กองพลยานเกราะ 1 กองพล ถูกปรับลดให้มีรถถังเพียง 12 - 18 คันเท่านั้น
ค.ศ. 1944 เยอรมันสูญเสีย แพนเซอร์ 4 เป็นจำนวนมากถึง 2643 คัน ซึ่งเยอรมันไม่สามารถผลิตรถถังเข้ามาแทนที่รถถังที่เสียไปเหล่านี้ได้ทัน
ในปีสุดท้ายของการรบ รถถังเยอรมัน ไม่สามารถต่อกรกับ T-34 ที่ถูกปรับปรุงมาใหม่ได้อีกแล้ว แต่เนื่องจาก รถถังเสือดำ ยังไม่สามารถจัดหามาประจำการแทน แพนเซอร์ 4 ได้ทัน รถถังแพนเซอร์ 4 จึงยังต้องทำหน้าที่เป็นกำลังหลักไปก่อน
ในปี ค.ศ. 1945 เยอรมันสูญเสียรถถัง แพนเซอร์ 4 จำนวน 287 คัน ซึ่งจากจำนวนที่ทหารของฝ่ายโซเวียดได้ทำการบันทึกไว้นั้น มีแพนเซอร์ 4 จำนวน 6,153 คัน หรือ 75% ของรถถังแพนเซอร์ 4 ถูกทำลายในสมรภูมิตะวันออก
เมื่อกองกำลังสัมพันธมิตรเริ่ม ยุทธการโอเวอร์ลอร์ด รถถังแพนเซอร์ 4 นั้นมีจำนวนเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของกำลังรถถังทั้งหมดที่อยู่ในแนวรบตะวันตก กองพลยานเกราะทั้ง 11 กองพลที่ปฏิบัติการณ์ในนอร์ม็องดีนั้น ส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วยรถถังแบบ แพนเซอร์ 4 และรถถังแพนเธอร์ โดยมีจำนวนรวมแล้วราวๆ 160 คัน
การปรับปรุงแพนเซอร์ 4 นั้น สร้างชื่อเสียงให้รถถังจนเป็นที่น่าเกรงขามแก่สัมพันธมิตร ทั้งๆที่กองกำลังทางอากาศของสหรัฐสามารถครอบครองทางอากาศได้หมดแล้ว แต่การซุ่มโจมตีของรถถัง และปืนต่อสู้รถถังของเยอรมันนั้นสามารถทำลายรถถังของสัมพันธมิตรได้เป็นจำนวนมาก
ในช่วงยุทธการโอเวอร์ลอร์ดนั้น ทั้งรถถังแบบ แพนเซอร์ 4 และรถถัง แพนเธอร์ มักจะถูกทำลายได้ง่ายจากการถูกซุ่มโจมตีข้างทาง เมื่อเจอกับทหารราบที่ติดอาวุธต่อสู้รถถังมาด้วย หรือไม่ก็เป็นรถถังพิฆาตรถถัง เช่นเดียวกับเครื่องบินโจมตีภาคพื้นดินที่บินเข้ามาสนันสนุนระยะใกล้
ภูมิประเทศในแถบนั้นมีพุ่มไม้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งไม่เหมาะสมอย่างยิ่งกับการใช้รถถัง ดังจะเห็นได้จากจำนวนรถถังที่ได้รับความเสียหายที่กระโปรงเกราะด้านข้าง เนื่องจากถูกซุ่มโจมตี ซึ่งยานเกราะของเยอรมันล้วนหวาดหวั่นจากการถูกซุ่มโจมตีเมื่อต้องผ่านบริเวณพุ่มไม้
ทางฝั่งสัมพันธมิตรนั้นได้ทำการค้นคว้าและวิจัยรถถังของตนเอง ซึ่งหนึ่งในนั้นคือรถถังแบบ เอ็ม 4 เชอร์แมน (อังกฤษ : M4 Sherman) ซึ่งระบบเครื่องยนต์นั้นนับว่ามีความเสถียร เชื่อถือได้ แต่หากมีข้อเสียซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เสียเปรียบมากคือเกราะที่บาง และปืนต่อสู้รถถังที่ไม่สามารถเจาะเกราะรถถังเยอรมันได้
เมื่อ เอ็ม 4 เชอร์แมน ต้องทำการต่อสู้กับ แพนเซอร์ 4 ในรุ่นแรกๆ เอ็ม 4 เชอร์แมน ยังพอทำลายรถถัง แพนเซอร์ 4 ได้บ้าง แต่เมื่อเจอกับ แพนเซอร์ 4 ในรุ่นหลังๆแล้วนั้น รถถัง เอ็ม 4 เชอร์แมน ไม่สามารถทำอะไรได้เลย (นอกจากนี้ เอ็ม 4 เชอร์แมน ยังไม่สามารถเจาะเกราะรถถัง แพนเธอร์ และรถถัง ไทเกอร์ ของเยอรมันได้ ไม่ว่าจะเข้าไปยิงในระยะใกล้เพียงใดก็ตาม) รถถัง แพนเซอร์ 4 ในรุ่นหลังๆ ที่ทำการปรับปรุงเกราะด้านหน้าแล้วนั้น สามารถยังยั้งปืนของ เอ็ม 4 เชอร์แมนได้เป็นอย่างดี
ด้วยเหตุนี้ กองกำลังสหราชอาณาจักร จึงได้ทำการติดตั้งปืนแบบ คิวเอฟ 17 ปอนด์ (อังกฤษ : QF 17 pounder) บนรถถัง เอ็ม 4 เชอร์แมน เดิม ซึ่งรถถังที่ติดตั้งปืนใหม่เข้าไปนี้ได้ชื่อว่า เชอร์แมน ไฟร์ฟลาย (อังกฤษ : Sherman Firefly) ซึ่งรถถัง เชอร์แมน ไฟร์ฟลาย นี้ เป็นรถถังเพียงแบบเดียวที่สามารถสู้รบกับรถถังเยอรมันทุกชนิดได้อย่างสูสี มีรถถังเชอร์แมน ไฟร์ฟลายจำนวน 300 คันที่เข้าร่วมรบในยุทธการโอเวอร์ลอร์ด ที่นอร์ม็องดี
อเมริกาเริ่มทำการติดตั้งปืนแบบ เอ็ม 1 (อังกฤษ : M1) ให้กับ รถถัง เอ็ม 4 เชอร์แมนของตน ปืนเอ็ม 1 นี้มีขนาดลำกล้องที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งนั่นก็เพียงพอเข้าสู้รบกับรถถัง แพนเซอร์ 4 แล้ว
ถึงแม้ว่าเยอรมันจะเป็นเจ้าแห่งสมรภูมิรถถัง ในวันที่ 29 สิงหาคม ค.ศ. 1944 กองทัพที่ 5 และ 7 ของเยอรมันก็ต้องทำการถอยร่นเข้าสู่ประเทศเยอรมนี มีรถถังเยอรมันประมาณ 2,300 คันเข้าร่วมรบในนอร์ม็องดี (ในจำนวนนี้มีรถถังแบบแพนเซอร์ 4 จำนวน 750 คัน) เยอรมันเสียรถถังไปทั้งหมด 2,200 คัน เนื่องจากการสูญเสียอย่างหนักนี้ ทำให้ในแต่ละกองพลๆ หนึ่งของเยอรมัน เหลือรถถังเข้าประจำการเพียง 5 ถึง 6 คันเท่านั้น
ในช่วงฤดูหนาวของปี ค.ศ. 1944 รถถังแพนเซอร์ 4 ก็ได้ถูกใช้เป็นกำลังหลักอีกครั้งใน การยุทธที่ป่าอาร์เดนน์ ซึ่งรถถังแพนเซอร์ 4 ก็ถูกทำลายไปเป็นจำนวนมาก นอกจากนี้เยอรมันยังไม่สามารถใช้รถถังได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่ควรด้วยเนื่องจากการขาดแคลนน้ำมัน รถถังแพนเซอร์ 4 ที่เข้าร่วมรบใน การยุทธที่ป่าอาร์เดนน์นี้เป็นรถถังที่เหลือรอดมาจากการรบกับฝรั่งเศส ซึ่งมีจำนวนประมาณ 260 คัน
