В публикациях, подготовленных по случаю Парижского Авиационного Салона 1979 г., содержалась лишь самая общая характеристика самолёта Mirage 4000, не освещающая историю его создания. Из более поздних сообщений следует, что самолёт разработан по инициативе фирмы на основе усовершенствованного проекта самолёта Mirage 2000. К разработке истребителя-бомбардировщика «Mirage 4000» фирма Dassault-Breguet приступила в 1976 г., а первый опытный образец был облетан 9.03.1979 г. По сравнению со своим предшественником более скоростной и тяжелый «Mirage 4000» (фирма называет разработанный самолёт истребителем класса «20000 кг», имея в виду взлетную массу) предназначен для дополнения более лёгкого самолёта «Mirage 2000». Такое дополнение соответствует и американской концепции наличия в ВВС лёгких и тяжелых истребителей, взаимодействие которых должно обеспечивать превосходство в воздухе и нанесение эффективных ударов по наземным целям.

Предполагается использование самолёта Mirage 4000 в качестве истребителя-перехватчика, истребителя-бомбардировщика и тактического разведчика. При этом самолёт в каждой модификации будет оснащен соответствующим вооружением и оборудованием. По мнению французских специалистов, «Mirage 4000» по лётно-техническим данным и возможностям значительно превосходит все предыдущие разработки французских авиаконструкторов и должен был стать основным ударным истребителем тактической авиации Франции с середины 80-х годов. Как и «Mirage 2000», истребитель «Mirage 4000» предполагалось не только поставлять на вооружение ВВС Франции, но также экспортировать в другие страны, в частности Ближнего Востока и Африки.

При сохранении общей конструктивной схемы истребителя «Mirage 2000» в новом самолёте проведены некоторые изменения аэродинамической схемы, а также использована двухдвигательная силовая установка. В отношении аэродинамической схемы новый самолёт Mirage 4000 отличается прежде всего использованием управляемых дестабилизаторов, которые расположены на воздухозаборниках перед основным треугольным низкорасположенным крылом. Наличие дестабилизаторов и включение их в систему аэродинамического управления позволило значительно улучшить взлетно-посадочные характеристики и маневренность самолёта на до- и сверхзвуковых скоростях. По аэродинамической схеме истребитель-бомбардировщик «Mirage 4000»  в некоторой степени аналогичен самолётам XB-70A, «Гриффон» и «Вигген». Другие изменения касаются кабины пилота, фонарь которой значительно выступает за теоретический контур фюзеляжа (что улучшает обзор вперед и по сторонам), и тормозных щитков, перенесенных с крыла в хвостовую часть фюзеляжа.

По аналогии с самолётом «Mirage 2000» в «Mirage 4000» использованы:
– фюзеляж полумонококовой конструкции и многолонжеронное крыло;
– стреловидный киль с рулем направления;
- электродистанционная система управления с бортовым вычислительным комплексом и мультиплексной шиной информационного обмена;
– трехстоечное шасси (передняя стойка-со спаренными колесами, убирается в фюзеляж; главные - с одинарными колесами, убираются в крыло и фюзеляж).

Управление самолётом по курсу и крену осуществляется с помощью руля направления и элевонов, расположенных в хвостовой части крыла вдоль размаха. Для управления по тангажу используются элевоны либо элевоны и дестабилизаторы, выполняющие в этом случае функции переднего горизонтального оперения. Крыло оборудовано также носовыми щитками, которые отклоняются автоматически по сигналам электродистанционной системы управления. В качестве приводов всех управляющих поверхностей используются необратимые бустеры. Управление носовыми щитками и элевонами, осуществляемое с помощью бортовой ЭВМ, позволяет увеличить кривизну профиля крыла при маневрах и тем самым уменьшить радиус виража. Применение наряду с механизацией крыла управляемых дестабилизаторов обеспечивает удовлетворительные летные характеристики самолета при углах атаки до 40°.

Самолёт Mirage 4000 оборудован импульсной доплеровской РЛС с электронной автоматизированной системой управления огнем. Радиолокатор с антенной диаметром 660 мм позволяет обнаруживать цели типа истребитель на расстоянии до 120 км. Возможно также обнаружение и сопровождение наземных целей. Угол обзора РЛС в режиме поиска составляет 120°. Бортовой вычислитель, включенный в систему управления огнем, обеспечивает сопровождение одновременно нескольких целей. На самолете установлена система радиоэлектронного противодействия, в которую входят пассивные средства обнаружения радиоизлучения и автоматическое устройство создания активных помех. Поскольку самолёт предполагалось использовать в качестве перехватчика с большим радиусом действия или для глубокого рейда в воздушное пространство неприятеля на малых высотах, он был оснащен многоцелевым радаром RDM и системой вооружения самолёта Mirage 2000. Он также имеет электродистанционную систему управления полетом (fly-by-wire), которая позволяет летать на углах атаки до 25 градусов.

На опытных образцах «Mirage 4000» устанавливались два турбовентиляторных двигателя М-53-5 фирмы SNECMA тягой на форсаже 88,2 кН (9000 кГ) каждый. Серийные самолеты предполагается оснащать усовершенствованными двигателями М-53-Р-2 с форсажной тягой до 95,1 кН (9700 кГ). Применение таких двигателей увеличивает тяговооруженность самолёта до 0,97 (при номинальной взлетной массе 20000 кг) и обеспечивает ему высокие разгонные характеристики и возможности маневрирования на вертикалях. На самолёте использованы боковые полукруглые регулируемые воздухозаборники и регулируемые многостворчатые сопла. Топливо размещается в фюзеляжных и дополнительных подвесных (под консолями крыла и фюзеляжем) баках. Запас топлива на самолёте в ~ 4 раза больше, чем у «Mirage 2000». Стационарное вооружение Mirage 4000 состоит из двух скорострельных пушек DEFA калибром 30 мм. Самолёт имеет 11 узлов наружных подвесок (включая 4 подкрыльных пилона), на которых можно размещать разнообразное вооружения, включая 4 УР класса "воздух-воздух", 8-14 ракет класса "воздух-земля", блоки НУРС SNEB, до 27 250-килограммовых бомб.

Тактико-технические характеристики Mirage 4000
Экипаж, чел   1
Размах крыла, м 12
Длина, м 18,7
Высота, м 5,2
Масса пустого самолета, кг 13 000
Взлетная масса (ном./макс.), кг 20 000/28 000
Площадь несущей поверхности, м2  73
Максимальная скорость у земли, км/ч 1450
Максимальное число Маха 2,5
Практический потолок, м 20000
Максимальная грузоподъемность, кг 8000
Боевой радиус, км 1600
Дальность полета (перегоночная), км более 4000
Вооружение:   две 30-мм пушек DEFA.
  боевая нагрузка - 8000 кг на 11 узлах подвески
  варианты подвесного вооружения:
  2 УР средней дальности стрельбы и 2-8 УР ближнего воздушного боя класса "воздух-воздух";
  4 УР класса "воздух-земля";
  27 бомб калибра 250 кг или бетонобойных бомб "Дюрандал";
  18 бомбовых кассет "Белуга";
  14 управляемых бомб калибра 250 кг.