“红旗”-4号地空导弹实际上是从1968年末开始论证研制的，因为当时“红旗”-3号的研制已经基本完成，只差一些小的技术问题和后期的正式打靶和验收定型了。按照我们国家军工产品研制生产顺序，作为“红旗”系列地空导弹预研的最新型号，“红旗”-4号中高空远程要地防空导弹也就提到议事日程上来了。
“红旗”-4号采用两级固体燃料发动机，复合制导，无线电指令+半主动自动寻的。战斗部装有小扰动自适应自动驾驶仪，采用调频比相无线电近炸引信。在接近目标处起爆，形成由数千片重5～6克的破片组成的最大直径60米的圆锥形高速破片体从而击中目标。“红旗”-4号的最大速度为M5，这是以目标速度为M3设定的。该弹最大射高为3万米，最小为5 000米。“红旗”-4号的最大斜射距为70千米，最小为3.5千米，2弹齐发命中率在96％以上。它的两级固体燃料发动机均采用双基固体发射药，由四氢呋哺加铝粉和固化剂组成。
“红旗”-4号的牵引移动发射架采用我国从苏联引进技术生产的59式100毫米高炮的底盘改造而成，牵引车也使用59式100毫米高炮的军用大功率越野汽车。
“红旗”-4号的制导雷达采用相控阵雷达，具有多目标、高坐标测量精度和抗干扰等特点。整个制导站由雷达、显示、记录，计算机和移动电站组成，装在几部高机动性越野卡车上，雷达的研制与导弹的研制同步进行。后来在相控阵雷达小型化方面又有了重大突破，总的来讲，“红旗”-4号地空导弹系统达到了当时国内的最先进水平，其产生的影响至今犹存。
由于“红旗”-4号采用固体燃料发动机，没有费时费力而且对操作者有很大危险的液体燃料加注程序，所以发射准备时间由2.5小时减到0.5小时左右，大大提高了反应速度。由于不用携带液体燃料、高压空气充气等许多辅助车辆，所以“红旗”-4号的车队也比“红旗”-3、“红旗”-2少得多，以一个导弹营，拥有6部发射架为例，总共才20多部车辆，比“红旗”-2号用60多部车要少许多。
在完成仿制P-2地地导弹的中国型号1059导弹(“东风”1号地地导弹)之后，我就被调往上海专门从事地空导弹研制了，当时叫一院二部，主抓“红旗”系列地空导弹的研制、生产。所以“红旗”1、2、3、4、61，“红缨”5号等系列型号都是在上海地区生产和研制的。1965年，我们脱离军队建制，改为上海机电二局，即后来的上海航天局。这样原来的导弹研究院(老五院)就分成了五个研究院，分别负责地空导弹、地地导弹、海防(反舰)导弹、发动机、卫星的研制，这个分工到现在也没多大变化。我认为这种细化专业分工的做法是对的，从而避免了“胡子眉毛一把抓”谁也抓不好的被动情况。
当时二院的五个所及大部分工厂都在上海及附近地区。在这里，我得出自真心地表扬上海的工人师傅几句。他们技术水平高超，工作认真一丝不苟。说句不客气的话，当时一个上海的四级工比有些地方的八级工水平还要高!不只是军工产品，其它日用百货也都是如此，那时上海的轻工产品在全国也是一流的。对于这一点，年纪在五十多岁的朋友也是有切身体会的。
1970年左右，空4军要求我们协助改造当时飞机上装的仿苏生产的K-13对地攻击火箭。原来这种火箭射程只有1000米，而且不具备穿甲能力。经过我们改造之后，射程达到 3000米，而且有了攻击装甲能力，当时独立5师的人很满意。可后来1971年“9·13”林彪事件爆发以后，有人却把这件事和用“伊尔”－10强击机打毛泽东专列阴谋联系到了一起，这在当时可是杀头的罪过。专案组的人老缠着我，逼我交待问题，但没有的事我不能给自己“罗织罪名”啊? 最后不了了之。
定方案时，马天水不让我参加总理汇报会。幸亏国防工办副主任李如洪把我带进中南海，进了西花厅，我悄悄地进去坐在后排。汇报的同志是山西人，鼻音很重，加上他又不懂技术，吭哧了半天，老是“红旗”-4号这几个字，总理急了，打断了他的汇报，“你不要讲了，说了半天，我一句也没听懂!”总理看了一下汇报人员名单问：“刘从军同志来了没有?”我赶忙站起来回答。马天水这才发现了我，回过头狠狠瞪了我一眼。总理说：“想不到陕北刘家还出了位导弹专家，你讲吧!”于是我就把 “红旗”-4号的相关情况讲了一遍。总理很满意，并说，你们在困难的情况下，取得了很大的成绩，回去好好组织一下，。。。。。。。
几十年过去了，人民的好总理的音容笑貌一直在我的脑海里浮现，挥之不去。我们牢记总理的教诲，顶住压力，努力工作。
按照地空导弹的试验程序，要分为“模型弹”、“独立回程弹”、“闭合回程弹”，和正式验收这样几个阶段。
发射试验和“红旗”-3号一样，都是在空军武器试验基地打的。01批模型弹一共打了5发。所谓“模型弹”，就是试验两级发动机能否正常工作。首先是一级发动机正常工作后，燃料烧尽能不能按时脱落，二级发动机能否顺利点火工作，把弹体送到预定射距和高度。02批“独立回程弹”一共打了16发。在 “独立回程”弹上装有自动驾驶仪，使导弹能按设定程序、自动寻的捕捉到目标。03批闭合回程弹一共打了12发。这次试验导弹装上战斗部、引信、自动驾驶仪等全部装置，客观地讲，试验取得成功!
至于“红旗”-4号为什么没有装备部队?
原因很复杂，既有技术方面的，也有装备体制的，也有人认为和政治因素有关，不是简单几句就能说清楚的。当时上海几大工程，708是王洪文主抓的。 红旗-4 是张春桥，马天水负责。在拨乱反正，改革开放的初期，继续这些工程在政治上也许不太适宜。
不过，“红旗”-4号的学费并没有“白交”。许多单项成熟的技术被应用在了具有当今先进水平的“红旗”-9号防空导弹上了。