A Sonda venera 4 alcançou Vênus em 18 de outubro de 1967, tornando-se a primeira sonda a entrar na atmosfera e enviar dados à Terra. Ela também realizou a primeira comunicação radiofônica sonda-Terra.
Ela liberou uma cápsula com dois termômetros, um barômetro, um altímetro e medidores de densidade do ar, 11 analisadores de gás e dois rádio-transmissores.
O módulo principal da nave carregava um magnetômetro, detectores de raios cósmicos, indicadores de oxigênio e hidrogênio e detectores de partículas. O módulo de descida conseguiu transmitir informações durante a descida, até alcançar a altitude de 25 km (freiado por paraquedas), onde foi destruído pelas severas condições atmosféricas de Vênus
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