2002年6月，在耶路撒冷举行的一次武器展示会上，以色列国防部向外界展示了其新一代主战坦克“梅卡瓦”Mk4的样车，该坦克外型独特、性能出众，给与会者留下了深刻的印象。当时，已是70岁高龄的“梅卡瓦之父”——塔尔将军曾有这样的评价：“梅卡瓦”4坦克应是一种经过实战检验的第四代战车，它代表了当代坦克设计的各个方面，包括防护、火力、机动性及指挥控制等方面从量变到质变的飞跃。
以色列军方向外界披露，“梅卡瓦”Mk4的研发工作于Mk3投入批量生产9年以后开始，在设计上基本沿袭了一直倍受好评的“梅卡瓦”系列坦克的构架，同时在多方面引人了以色列军工科技的最新成果，使其能够最大限度地适应在约旦河西岸及加沙地带巴勒斯坦地区的城市作战。
机动性能
Mk4采用德国MTU833内燃发动机，该发动机由美国通用动力公司地面系统分部授权制造，最大输出功率可达1103千瓦，远远超过Mk3上安装的美制AVDS-1790发动机，且成本更为低廉。更为难得的是，MTU833的体积较小，这使得Mk4车身前方的发动机罩外观平整，不像Mk3一样高高隆起，对改善坦克乘员的视野十分有利。与MTU833发动机匹配的是德国伦克公司的RK325自动变速箱。这种自动变速箱体积虽很小，传动效率却很高，它有5个前进挡、2个倒挡，而不像前几代的变速箱仅有2个前进挡和1个倒挡。
车身悬挂系统变化不大，仍采用弹簧减震器，其减震冲程长达600毫米，足矣应付戈兰高原的丘陵地貌，即使是在布满岩石的河滩上，Mk4仍能以60公里的时速行进。此外，Mk4还装有辅助动力系统，在主引擎停止工作的情况下，该系统可以为车载电池充电和向射击系统提供电力保障。
武器装备
“梅卡瓦”Mk4的主炮仍沿用Mk3坦克上的120毫米滑膛炮，但反后坐装置已改用压缩气体作为储能元件，而不是以前惯用的螺旋弹簧。这一改性不仅使反后坐装置的直径减小了约100毫米，而且允许火炮使用更大的膛压发射弹丸，使弹丸的速度提高、穿甲能力增大。该炮的另一个特征是使用了新的热防护套，导热性更为均匀，这样炮管温度变化所导致的形变更小，从而提高了火炮的射击精度。据说以色列国防军借鉴了“豹”2A6坦克及“勒克莱尔”坦克的火力增强方案，为Mk4专门研制了一种新型穿甲弹，该弹具备较高的初速和精度。除此之外，Mk4的主炮还可发射近年来新出现的反人员／器材穿甲弹（APAM）和激光制导反坦克炮射导弹（LAHAT）。
辅助武器为数挺7.62毫米机枪以及1门60毫米内置迫击炮。选用60毫米迫击炮作为辅助武器是“梅卡瓦”坦克的一大特色，“梅卡瓦”Mk4继续保持了这一特色。该炮可从后膛装弹，弹道弯曲，在城市作战中可杀伤隐藏于建筑物后面的武装人员。当敌方反坦克导弹袭来时，它能快速发射烟幕弹等干扰弹药，让来袭导弹找不准方向、徒劳无功。此外，Mk4的车身后方新增了两具旋转式弹匣，每只弹匣可容纳5发炮弹，炮弹的类型由车载计算机统一管理。弹匣被安置在炮塔内一个独立空间里，以防止车内弹药爆炸而造成对乘员的伤害。装填手只要按下选择按钮便可找到所需的炮弹，然后将其送入炮膛。因此，Mk4虽然不具备类似“勒克莱尔”坦克及日本90式坦克那样的自动装弹功能，但这两个弹匣同样使装填手的效率得到了显著的提高。除这10发炮弹之外，坦克的其他弹药均被存放在炮塔下方的支架当中。这种将大量弹药置于车身之中的作法在以色列国内曾引起过不小的争议，塔尔将军便公开批评这种设计对坦克乘员的安全性极为不利，主张还是应当将弹药置于车身的底部。但也有意见提出将弹药置于车底又会增加装填手的操作难度，同时将弹药置于主炮尾部亦不甚合理，认为应将弹药移至最为安全的车尾存放。
侦察能力
“梅卡瓦”Mk4火控系统的核心为埃比特系统公司生产的“奈特”-3瞄准系统的改进型，追加装配了以军最新研制的自动跟踪系统。该跟踪系统以第三代红外夜视仪为基础，可根据目标的移动情况自动计算射击数据，且自带专用减震器，保证在瞄准时丝毫不受车身颠簸的影响。另外，Mk4还为射手专门配备了一部高精度热成像仪，在夜间和恶劣气候条件下作战时，它可以帮助射手锁定目标。
由于以色列军队长年在加沙地区同巴勒斯坦武装进行巷战，巴勒斯坦民兵经常利用城市建筑物为掩体向以军坦克发动偷袭，这就对坦克的外界感知能力提出了更高的要求，为此，Mk4为每个乘员配备了外部侦察用监视器，可将车身四周的情况如实反映给每一位乘员。当坦克需在市区作长时间停留时，4名车组人员还可分工负责监视方向（这也是Mk4依然保留4名乘员的原因之一）。相对于目前世界上的大多数主战坦克都只是车长席才安装有全景监视器，Mk4的这一设计无疑有助于提升装填手和射手作战参与程度和减轻车长的负担。当然，车长还另行配有专用的情报和通讯设施，为其制定坦克的行动方案提供信息支持。有消息说，埃比特系统公司还为Mk4坦克研制了烟幕发生器、无线电干扰器和激光探测、预警装置，但以色列官方尚未向外界透露这些子系统的详情。
防护能力
防护能力是衡量坦克性能的一个主要指标，对于一贯轻规模、重质量的以色列军队来说，坦克的生存能力更是其装备建设中的重中之重。以军认为，仅仅依靠完善坦克的战场信息获取能力远不能满足城市作战的需要，要想在混乱而又多变的巷战中立于不败之地，坦克必须具备充分的抗打击能力。因此，“梅卡瓦”系列坦克一直坚持“防护为基础、保护乘员为中心”的原则，大胆地突破了坦克火力、机动和防护三大性能平衡的观念。在Mk4的研制过程中，以军提出了综合利用各类手段，在单车上实现协同防御的概念，这一概念又被称为“立体防御”。Mk4虽然是主要着眼于城市作战而开发的坦克，但其正、侧面的装甲厚度却几乎与伊拉克战争中的“挑战者”2坦克相当，防护部分的重量约占整车重量的75%（其中绝大部分是用于防护的装甲重量），比其他坦克的50%要高许多。难怪其自重高达65吨，是世界上最重的主战坦克之一。
Mk4采取新的装甲防护措施，其外形与前几型相比有明显变化，整个炮塔外形如飞碟，形状扁平，四周带有复合装甲，正面装甲呈楔形。这种独特外形有效地减少了正、侧方的暴露面积，极易导致敌方武器在命中时产生滑弹，对于防御从屋顶等高处射来的轻型武器尤为有效。炮塔的顶部也装有瓦片状的模块装甲，仅20-30毫米厚的炮塔装甲就能抵御反坦克导弹等重型武器从正前方以70°角的袭击，而且只要不被敌弹瞬间击穿，炮塔的伞状结构便可迅速将来弹的能量分散。
除了炮塔设计独特外，整体式火炮防盾设计也让人称赞。防盾盖板可随着火炮的俯仰而滑动。无论俯仰到什么角度，它都能对炮塔内电子系统和火炮俯仰装置进行滑动保护。然而，当把炮塔和车身最大限度地“压扁”，又在车顶加装了坚实的装甲之后，坦克乘员和装备如何出入车舱便成了一个难题。对此，Mk4的设计师又独辟蹊径，4名乘员均经由车长室旁一个小舱门进出车舱，而弹药等装备则通过车身后部的舱盖安放到车内。这样既保证了人员出入和弹药装卸的方便，又可不牺牲坦克的安全性能。
像“梅卡瓦”Mk3一样，Mk4的车身四周也挂有相同的模块化复合装甲，后者的模块化复合装甲更先进，主要是它的复合装甲组件用了新材料，装甲结构样式也有新变化。为了加强驾驶员的防护，以色列的设计师甚至还在驾驶舱的内壁上也敷设了一层轻型装甲。由于地雷是巴勒斯坦武装部队的常用武器，所以以色列军方专门对Mk4的底部装甲进行了强化，使其足以应付强力地雷的冲击。
此外，以色列军方一向对坦克的主动防御系统抱有浓厚的兴趣，据悉，以色列国防部正在同拉斐尔公司商洽为Mk4加装车载反导弹系统，该系统可对飞行中的反坦克导弹进行拦截。有了这些防御利器，Mk4在面对巴勒斯坦武装部队的单兵武器时简直就可以说是无敌的“钢铁巨兽”。
以色列起初于2003年3月订购了3辆Mk4样车，并计划以每年50辆的速度装备部队。如果这一计划能够顺利实施的话，到2014年时，以军将装备500辆以上的Mk4型坦克，加上目前已经拥有的1700余辆“梅卡瓦”1、2、3型坦克，其陆战实力足以傲视中东。但外界认为，从以色列目前的军费规模来看，该国将很难如期完成这一计划。