Dzięki użyciu dwustopniowego silnika M46 na stały materiał pędny zwiększono prędkość (do Ma = 4 i zasięg do 11 500 m). Wersja z głowicą na podczerwień otrzymała oznaczenie GAR-4 (AIM-4G) a naprowadzaną półaktywnie GAR-3 (AIM-4E). Poza systemem naprowadzania obydwie wersje różniły się również wielkością głowicy bojowej. W GAR-4 było to 18 kg, a w GAR-3 – 12 kg. Po wyprodukowaniu 300 pocisków GAR-3, również i w tej wersji wprowadzono powiększoną głowicę bojową, a pocisk otrzymał oznaczenie GAR-3A (AIM-4F). Wybudowano 3400 rakiet GAR-3A i 2700 GAR-4. We wrześniu 1962 roku pociski otrzymały oznaczenie AIM-4. Rok później do służby wszedł pocisk AIM-4D. Rakiety miały samonaprowadzającą się głowicę z wersji AIM-4F oraz kadłub i skrzydła z AIM-4C. Na kadłubie dodano destabilizatory. Pocisk przeznaczony był do walki z celami wysocemanewrowymi. Na przełomie 1969 i 1970 roku rozpoczęto prace nad kolejną wersją oznaczoną jako AIM-4H, która miała być wyposażona w laserowy zapalnik zbliżeniowy, nową głowicę i nowy silnik rakietowy M 58ER, ale prace nad pociskiem przerwano.