La Delta IV est disponible en cinq versions : Medium, Medium+ (4,2), Medium+ (5,2), Medium+ (5,4) et Heavy qui peuvent placer en orbite une charge utile comprise entre 3,96 tonnes et 22 tonnes en orbite basse. Le lanceur est décliné en deux sous-familles : les Delta-IV Medium et le lanceur lourd Delta IV Heavy. Le développement d'autres versions est à l'étude.
La sous-famille des Delta IV Medium peut comporter au choix un deuxième étage de 4 ou 5 mètres de diamètre et 0, 2 ou 4 propulseurs d'appoint à poudre. En fonction de sa configuration, cette version peut lancer de 3,96 à 6,57 tonnes sur orbite de transfert géostationnaire (GTO). La Delta IV Medium a des capacités similaires à celles de l'Ariane 5 mais Boeing a révisé son coût de fabrication à la hausse de 95 à 230 millions de $, un prix trop élevé pour que le lanceur puisse concurrencer la fusée européenne..
La Delta IV Heavy (Delta 9250H) est destinée à reprendre le rôle du lanceur lourd Titan IV et peut lancer 22 tonnes en orbite basse, 13 tonnes en orbite de transfert géostationnaire ou 8 tonnes vers Mars. Elle est similiaire à une Delta IV Medium+ (5,2) à l'exception des propulseurs d'appoint qui sont remplacés par deux CBC. Elle pèse approximativement 733 tonnes). Au lancement les trois moteurs sont poussés à leur puissance maximum (102%) puis après 50 secondes la puissance du moteur central est ramenée à 58%. Au bout de 235 secondes la puissance des propulseurs d'appoint est également ramenée à 58% pour ne pas dépasser les 5G d'accélération. Peu de temps après les propulseurs d'appoint sont largués et le moteur du premier étage est de nouveau poussé à 102%. Le Delta IV Heavy dispose également d'une coiffe en composite allongée de 5 mètres par rapport à la verion Medium.
La charge utile est la suivante :
Une version moins puissante dite « Lite », utilisant les étages supérieurs de la Delta II et permettant de placer 2,2 tonnes sur orbite de transfert géostationnaire, a été étudiée mais n'a jusqu'à présent pas été développée.