В передней части корпуса БМД-4 сохранена правая установка для ручного пулемета РПКС74, левая установка для гранатомета АГС-17 снята. Бортовые и кормовые установки для индивидуального оружия десанта сохранены.
Корпус и башня БМД-4, сваренные из алюминиевого броневого сплава, по пулестойкости и противоминной стойкости остались на уровне БМД-3. Башня выполнена в виде десятигранной усеченной пирамиды; ее лобовые проекции усилены стальными броневыми листами, установленными разнесенно с основной броней. По обе стороны от установки вооружения на башне смонтированы 81-мм гранатометы системы 902В «Туча» для запуска дымовых и осветительных гранат. В разработке бронеколпака боевого отделения активное участие приняли специалисты ВНИИ Стали, его механической части – «Туламашзавода».
Установка нового боевого отделения (модуля) потребовала ряда усовершенствований в конструктивных группах корпуса базовой машины. В частности, вварены новые пиллерсы (стойки), а в крыше корпуса установлено новое подпогонное кольцо. Кроме того, при модернизации доработаны место механика-водителя, элементы крепления сидений десантников, универсальных сидений для десантирования командира и наводчика. Некоторые изменения внесены в элементы крепления личного комплекта, средства вентиляции, табельное имущество, средства связи, ЗИП, схему электрообогрева сидений.
БМД-4 оснащена коллективной системой защиты от оружия массового поражения с фильтровентиляционной установкой и быстродействующим противопожарным оборудованием.
Силовой блок, трансмиссия, ходовая часть, гидравлическая и пневматическая системы шасси аналогичны БМД-3.
Машина оснащена УКВ радиостанциями Р-168-25У («Акведук-25У») и Р-168-5УВ («Акведук-5УВ»), обеспечивающими дальность радиосвязи в движении, соответственно, до 20 и до 10 км, аппаратурой внутренней связи и коммуникации Р-168 АВСК-Б, приемником спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS с отображением данных на мониторе командира. В командирском варианте машины БМД-4К предусмотрена дополнительная радиостанция и специально оборудованные рабочие места.
Транспортировка и десантирование БМД-4 предполагалась из тех же самолетов военнотранспортной авиации, что и БМД-3. Изменения массогабаритных характеристик и общей конфигурации БМД-4 по сравнению с БМД-3 требовали доработки средств десантирования. 31 октября 2005 г. было выдано ТТЗ на разработку средств десантирования для БМД-4. Эта ОКР велась в рамках создания унифицированных средств парашютного десантирования боевых и специальных машин ВДВ с экипажем и боевым расчетом внутри машины. Средства десантирования, получившие обозначение П325 (основной разработчик – МКПК «Универсал»), в целом аналогичны средствам ПБС-950 для БМД-3 – степень унификации превысила 90%.
