Управление вертолётом было двойным. Оно производилось с помощью автомата перекоса, рулевого винта и объединённой системы шаг-газ. Так как для перемещения органов управления требовались усилия в несколько сотен килограмм, в систему включены необратимые и обратимые гидроусилители, а также пружинные загрузочные механизмы.
Пилотажно-навигационное оборудование вертолёта обеспечивало возможность полётов днём и ночью в простых и сложных метеорологических условиях. Лопасти винтов и остекления кабины лётчиков имели спиртовую противообледенительную систему.
С поступлением первых вертолётов Ми-4 в авиацию СФ 12 декабря 1954 г. началось формирование 2053-й отдельной эскадрильи вертолётов на аэродроме посёлка Шонгуй Мурманской обл. К концу года в её составе числилось уже девять вертолётов.
Авиация ЧФ получила первые два вертолёта Ми-4 в августе 1954 г., а через два месяца капитаны Воронин и Баглаев принимали участие в учениях флота.
В июне 1955 г. на аэродроме Коса сформировали 509-ю отдельную вертолётную эскадрилью авиации БФ, куда и поступили первые машины.
Авиация ТОФ получила вертолёты Ми-4 в 1954 г. Они вошли е состав сформированной 505 отдельной вертолётной эскадрильи с базированием на аэродроме Седанка близ Владивостока. Командиром эскадрильи назначили опытнейшего и уважаемого лётчика майора Г.П Хайдукова. В том же году пилотируемый им вертолёт потерпел аварию при невыясненных обстоятельствах. Этому предшествовали следующие события. В штаб авиации ТОФ обратились за помощью геологи, которым потребовалось срочно вывезти тяжело заболевшего участника экспедиции из района, удалённого от таёжного посёлка Картун (Приморский край) в глубь тайги на 160 км. Ввиду обильных снежных заносов эвакуация на тракторах грозила затянуться, и больной бы не выжил. Просьбу удовлетворили, и вертолёт прибыл в назначенный район. Площадки, обеспечивающей посадку, не оказалось, и больного решили принять на режиме висения, что и завершилось аварией вертолёта. Из-за невозможности эвакуации вертолёт уничтожили на месте. Больной не выжил.
В июне 1959 г. на аэродроме Очаков был сформирован 555 вертолётный полк, первые пять вертопётов Ми-4 поступили в этом же году.
На базе вертолёта Ми-4 решили создать противоподочный вариант. Учитывая объём доработок, это оказалось не простой задачей. В состав противолодочного оборудования вертолёта включили: РГС "Баку", магнитометр АПМ-56, РЛС СПРС-1, оборудование и системы для подвески и применения бомб и буёв, оптический бомбардировочный прицел ОПБ-1Р.
Радиолокационная станция СПРС-1 обеспечивала обзор в передней полусфере. Изображение местности на экране этой РЛС представлялось столь загадочным, что требовалась незаурядная фантазия, чтобы идентифицировать его и сопоставить с известными ориентирами. Но штурманы редко её использовали так как РЛС отличалась завидной отказностью и чаще всего в полёте не работала.
Вертолётная РГС "Баку" за исключением некоторых деталей аналогична установленной на Бе-6. Работа экипажа и использование поисковых средств на вертолёте затруднялись из- за вибрации элементов конструкции в полёте, значительного уровня шумов в кабинах, наличия некомпенсированных электромагнитных полей и прочих неприятностей, свойственных вертолётам, которые размахивают винтами
Чтобы обеспечить работоспособность магнитометра, его МЧБ поместили в обтекатель (гондолу) из немагнитного материала, находившийся в убранном положении с внешней стороны грузовой кабины сзади неё. Перед применением МЧБ выпускался на кабепь-тросе длиной 36 м и буксировался вертолётом. Следует воздать должное творцам системы выпуска и уборки в полёте этого бесхитростного устройства. Их фантазия и изобретательность по части механизации трудоёмких процессов ненамного превзошла уровень средних веков. Такой вывод напрашивался уже при первом взгляде на неуклюжую тяжелую лебёдку с ручным приводом для выпуска и подьёма МЧБ. Не очень интеллектуальную задачу, связанную с этими операциями, возложили но штурмана. Получив разрешение командира экипажа, он переходил в заднюю часть грузовой кабины, отдавал стопор лебедки, устанавливал на рукоятку, а затем, считая обороты, выпускал гондолу, контролируя длину выпущенное чости по меткам на кабель- тросе. После этого штурман соединял кабель-трос с ответной частью на корпусе лебёдки. Завершив трудовой подвиг и помянув незлым "добрым словом" талантливых творцов механизма, штурман возвращался на рабочее место и включал аппаратуру АПМ-56. При уборке все операции выполнялись в обратной последовательности. Для вращения рукоятки требовалась незаурядная физическая сила. Необходимость докладов штурмана о переходе в заднюю часть вертолёта диктовалась существенной зависимостью управляемости вертолёта от центровки, учитывая её ограниченный диапазон. В авиации БФ был случай, когда предположительно для того, чтобы проверить, как ведёт себя в воздухе МЧБ, три любопытных инженера перешли в заднюю часть кабины, вертолёт из-за смещения центровки потерял управление и завалился на хвост. Все находившиеся на нём погибли. После этого случая установили, что все полёты над морем вертолёты должны выполнять парой. По истечении некоторого времени на это указание перестали обращать внимание.
