Die Nikon F 4 war die erste echte Profikamera von Nikon mit einem integrierten Autofokus-System, und die zweite Profikamera von Nikon mit Autofokus nach der F 3 AF. Sie sollte bei ihrer Einführung 1988 die Nikon F 3 ablösen. Die F 3 wurde jedoch, auf Grund der hohen Nachfrage, bis 2001 weitergebaut. Die von dem italienischen Designer Giorgio Giugiaro gestaltete F 4 stellte eine größere Evolution dar, als die vorherigen Sprünge von der Nikon F zur F 2 und zur F 3, da sie außer Autofokus auch einen eingebauten Motorantrieb, einen deutlich schnelleren Verschluss und komplexe Belichtungsmessfunktionen aufwies. Der Verschluss baute auf einem Copal-Square-Modell auf.
Die F 4 wurde zusammen mit drei verschiedenen Handgriffen angeboten, die jeweils als eigene Varianten vermarktet wurden. Jede F 4-Variante lässt sich jedoch durch einfachen Wechsel des Handgriffes umrüsten. Die Standardkamera hatte den Handgriff MB-20 ohne Hochformatauslöser und mit 4 Bildern pro Sekunde; die F 4 S mit Handgriff MB-21, größeres Batteriefach, Hochformatauslöser und 5,7 Bilder pro Sekunde, und die F 4 E mit speziellem Batteriefach für Akkus, als Basis für das 250-Bilder-Langfilmmagazin. Für eine rein externe Stromversorgung gab es noch den Griff MB-22.
Die F 4 verfügt, auch im Vergleich zu aktuellen Kameramodellen, über einen außerordentlich schnellen und kräftigen, internen Autofokusmotor. Zudem ist die F 4, zusammen mit der F 501, die einzige weitere Kamera, die die beiden Objektive mit dem frühen Autofokussystem der F 3 AF ansteuern kann. Auch gab es wieder ein umfangreiches Zubehör mit diversen Wechselsuchern und, die Letzte seiner Art, ein 250 Bilder fassendes Langfilmmagazin.