U-4 był jednokadłubowym okrętem podwodnym o konstrukcji spawanej i wyporności traktatowej 250 tonClay Blair: Hitler’s U-Boat War, T. 1, s. 42., jednak jego rzeczywista wyporność bojowa na powierzchni wynosiła 254 tonyE. Möller, W. Brack: 'The Encyclopedia of U-Boats, s. 124.. Pod wodą okręt wypierał 303 tony, przy długości całkowitej 40,9 metra oraz szerokości 4,08 metraEberhard Rőssler: The U-Boat, s. 334.. W pozycji nawodnej kadłub miał zanurzenie 3,83 metra. Napęd okrętu tworzyły dwa 6-cylindrowe czterosuwowe silniki Diesla Motorenwerke Mannheim MWM RS127S o łącznej mocy 700 KM (2 × 350 KM) przy 1000 obrotach na minutęE. Möller, W. Brack: The Encyclopedia of U-Boats, s. 159. oraz dwa silniki elektryczne SSW PG W322/26 o mocy 300 kW (2 × 180 KM)E. Möller, W. Brack: The Encyclopedia of U-Boats, s. 65.. Zastosowana forma kadłuba oraz układ napędowy umożliwiały jednostce osiąganie prędkości maksymalnej na powierzchni wynoszącej 13 węzłów, elektryczny zespół energetyczny zaś umożliwiał rejs podwodny z prędkością nieprzekraczającą 6,9 węzła. Zbiorniki paliwa mieściły łącznie 11,61 ton oleju napędowego, co umożliwiało jednostce rejs o długości 1600 mil morskich z prędkością 8 węzłów. Zasięg podwodny okrętu wynosił 35 mile morskie przy prędkości 4 węzłów.