Działają już źródła czwartej generacji promieniowania synchrotronowego – lasery rentgenowskie. W 2019 r. najsilniejszym źródłem synchrotronowego spójnego promieniowania był European XFEL zbudowany w Schenefeld koło Hamburga. Wcześniej w Hamburgu był laser FLASH wytwarzający impulsy monochromatycznego promieniowania w zakresie XUV-SX (skrajnego ultrafioletu próżniowego do miękkiego promieniowania rentgenowskiego) o mocy szczytowej w impulsie dochodzącej do 1 GW. Szczytowe natężenie w impulsie osiągać może wartości ponad 9 rzędów wielkości większe niż otrzymywane z najpotężniejszych synchrotronów III generacji.
Jak wspomniano powyżej, uginające wiązkę elektromagnesy są często stosowane do generowania promieniowania, jednak aby wygenerować silniejsze promieniowanie, czasem stosowane są inne urządzenia zwane urządzenie wstawkowe. Źródła trzeciej generacji bazują głównie na tych urządzeniach wstawkowych, gdzie proste odcinki w magnesie zakrzywiającym są używane do wprowadzenia periodycznej struktury magnetycznej (złożone z szeregu magnesów o odpowiednio ułożonych biegunach N i S), która kierunkuje elektrony sinusoidalnie lub spiralnie. W ten sposób, zamiast pojedynczego ugięcia, wiele dziesiątek lub setek wigglerów w precyzyjnie określonych miejscach zwielokrotnia całkowitą intensywność wiązki.