Импульсный реактор ИБР-4 при мощности 4 МВт и при частоте повторения импульсов 10 1/с рассматривается как импульсный источник нейтронов на замену реактору ИБР-2М, который будет выведен из эксплуатации к концу тридцатых годов. Конструкция ИБР-4 построена на базе реактора МБИР с некоторой перекомпоновкой активной зоны. Активная зона с внесенными изменениями обеспечивает ядерную безопасность реактора и минимизирует низкочастотные колебания энергии импульсов, присущие импульсным реакторам периодического действия. Оптимальная компоновка а.з. ИБР-4 сформирована на основе базовой компоновки с добавлением бериллиевых отражателей и небольших по объему водяных замедлителей. Реактор ИБР-4 при относительно небольшой средней мощности 4 МВт позволяет получить плотности потока тепловых нейтронов на поверхности водяного замедлителя для выведенных нейтронных пучков на уровне 1,2∙10¹⁴ н/см² ∙с, а в области близкой к поверхности – 3,0∙10¹⁴ н/см² ∙с. Таким образом, ИБР-4 является мощным импульсным источником тепловых нейтронов.