É a evolução do ultrassom em 3D, criando uma imagem ainda mais próxima da realidade. Além de observar o bebê em três dimensões, no ultrassom 4D é possível vê-lo se movimentando em tempo real. Com a ajuda de um software, as imagens captadas em 3D são agrupadas sequencialmente de modo que os movimentos do bebê possam ser vistos com nitidez durante o exame. Além disso, o exame em 4D também pode auxiliar o médico a avaliar com mais precisão o volume e o funcionamento de certas estruturas, como pulmão e coração.