1961 yılında İtalyan Giovanni Michelotti’nin tasarımı TR4 tanıtıldı. Eski gövdeden tamamen farklı yeni modern gövdede, önceki model TR3A’nın şasi ve yürüyüş takımları aynen kullanıldı. Boyu TR3A’dan 12 cm daha uzun, ön ve arka iz genişlikleri 11 cm daha fazla olan ilk TR4, 18 Temmuz 1961 yılında imal edildi. TR4’te kullanılmaya devam edilen TR3A’nın 1991 cc 4 silindirli TE 20 Ferguson motorunun hacmi 2133 cc’ye yükseltildi. 104 beygir güçlü motorda yine ikiz SU karbüratör kullanıldı. Bu modi kasyon ile TR4 saatte 177 km hıza erişti. Motorun seçenek olan 2.2 litrelik süperşarjlı versiyonu ile de 200 beygir güç elde edildi. Ayrıca elektrik kumandalı overdrive sistem, şanzımanda seçenek olarak sunuldu.

Son TR4, 6 Ocak 1965’de yerini şasisi yenilenen model TR4A’ya bıraktı. Arka süspansiyonda bağımsız IRS (Independent Rear Suspension) sisteme geçilen roadster’de, yaprak makaslar kaldırıldı. Daha konforlu bir spor araba sürüşü için geliştirilen, ancak komplike bir sistem olarak görülen IRS, TR4A’ların %75’inde kullanıldı. Satıcıların isteği üzerine, %25’i, TR4’lerin eski sistem arka aksı ile pazarlandı. TR4A, aks seçeneği olan ilk otomobil oldu. IRS sistemi kullanan üç TR4A, 1966 Sebring yarışında birinci, ikinci ve üçüncü dereceleri aldılar.

40,253 adet üretilen TR4 ile, 28,465 adet üretilen TR4A, Avustralya’da da monte edildi. İki modelin de arkası bombeli camlı hardtop’u var. Porsche Targa stili “Surrey Top” tavan ise seçenek. 1965’te, 6 silindirli, enjektörlü, aynı gövde ve görünümlü TR5 ile, Amerikan versiyonu, yine ikiz karbüratörlü TR 250, TR4A’nın yerini aldı.