La R4M avait une charge explosive Rheinmetall-Borsig de type AzRz 2 avec un détonateur constitué de 85% d'acide hydrazoïque et de 15% d'acide styphnique, une charge renforcée de 8 g (Zdlg 34 N.P.), constituée de 90% de PETN et de 10% de Cire, et une charge principale de 400 g de HTA 41 (45% de Trinitrotoluène, 40% d' Hexogène et de 15% de poudre d' Aluminium). L'HTA 41 était un explosif à gaz à effet de choc augmenté, qui a été spécialement développé pour le R4/M dans l'usine de DWM à Lübeck. On a vissé la charge explosive sur la tête de forme conique de la feuille thermoformée (0,8 mm d'épaisseur de paroi).
Le R4/M se composé de trois groupes d'assemblement:
À la fin de la tuyère du moteur-fusée se trouvent huit "aillettes nageoires" à ressort attachées, un mince fil de fer les retient avant que celui-ci éclate après le lancement de la fusée.
Le moteur-fusée comporte une chambre de combustion d'une longueur de 375 mm, et de largeur 45 mm. Il contenait 875 g de combustible sous forme de tiges en poudre. Après une durée de combustion de 0,8 s (environ 200 m en ligne droite), le R4/M atteint sa vitesse maximale de de 550 m/s soit 2 000 km/h.
Seul un petit nombre d' avions étaent équipés de R4M, principalement les Messerschmitt Me 262 et la version d'attaque au sol du Fw 190.
Le R4M avait d'excellents résultats au combat. L'As Français Pierre Clostermann a noté dans son livre intitulé Le Big Show qu'en mars 1945, six Me 262s armés de R4M et dirigés par le Général Gordon Gollob ont affirmé avoir abattu quatorze B-17 en une sortie. En avril 1945, les Me 262s, toujours équipés de R4M, prétendent avoir abattu trente B-17 pour la perte de trois avions. Les R4M avaient une trajectoire similaire à celle des canons MK 108 de 30 mm, mais le nouveau viseur Revi 16B a été utilisé de manière très efficace.
Après la guerre, le R4M a servi de modèles pour les États-Unis notamment pour le FFAR de 70 mm et le Zuni de 127 mm.