ANSIが1998年に作成した、IDEインタフェースの規格。初めてUltra DMAモードに対応し、Ultra DMA/33(Ultra ATA/33)を正式に採用した。従来は別規格だったCD-ROMドライブなどの非ハードディスク機器向けのATAPI規格を統合したため、「ATA/ATAPI-4」とも呼ばれる。
通信用ケーブルの間にグラウンドケーブルを挟んだ、80芯ケーブルが使用できるようになったのもATA-4からである。ATA-4規格は従来のATA-3の上位互換となっており、ATA-3規格に対応したコントローラやドライブは、ATA-3規格の範囲内で、ATA-4対応機器と混在できる。
なお、現在はATA-4の後継にあたるATA-5がリリースされており、Ultra ATA/66への対応が行われている。また、さらに高速な転送モード(Ultra ATA/100やUltra ATA/133)を定義するATA-6やATA-7規格も現在策定中である。