Die Nikon F4 war die erste echte Profikamera von Nikon mit einem integrierten Autofokus-System, und die zweite Profikamera von Nikon mit Autofokus nach der F3AF. Sie sollte bei ihrer Einführung 1988 die Nikon F3 ablösen. Die F3 wurde jedoch, auf Grund der hohen Nachfrage, bis 2001 weitergebaut. Die von dem italienischen Designer Giorgio Giugiaro gestaltete F4 stellte eine größere Evolution dar, als die vorherigen Sprünge von der Nikon F zur F2 und zur F3, 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 F4 wurde zusammen mit drei verschiedenen Handgriffen angeboten, die jeweils als eigene Varianten vermarktet wurden. Jede F4-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 F4S mit Handgriff MB-21, größeres Batteriefach, Hochformatauslöser und 5,7 Bilder pro Sekunde, und die F4E 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 F4 verfügt, auch im Vergleich zu aktuellen Kameramodellen, über einen außerordentlich schnellen und kräftigen, internen Autofokusmotor. Zudem ist die F4, zusammen mit der F501, die einzige weitere Kamera, die die beiden Objektive mit dem frühen Autofokussystem der F3AF ansteuern kann. Auch gab es wieder ein umfangreiches Zubehör mit diversen Wechselsuchern und, die Letzte seiner Art, ein 250 Bilder fassendes Langfilmmagazin.