DC-4是DC-3的後繼機型，比DC-3更大、更先進，裝載4台發動機，可洲際飛行。1942年2月14日，具有獨特外形的DC-4首飛，但它一開始是為美國軍方研製的，稱為C-54。它的民用機型到第二次世界大戰以後才生產出來。戰後許多剩餘的軍用機型後來轉入商業服務。
DC-4運輸機，最初是美國道格拉斯公司根據美國聯合航空公司的要求而研製的四發遠程客機。原型機被命名為DC-4E，於1939年首飛，能從芝加哥直飛舊金山。但由於該機採用諸多先進技術，且造價昂貴，受到航空公司的批評，所以道格拉斯公司在DC-4E的基礎上進行了重新設計，新設計的DC-4飛機尺寸略小，結構簡單許多。
由於DC-4在研製之時，第二次世界大戰已經爆發，所以道格拉斯公司的工廠被納入軍隊統一供貨體系，第一架DC-4原型機於1942年2月14日首飛（首飛時噴塗著軍機的塗裝）。美軍發現該機非常適合執行遠程運輸任務，立即向道格拉斯公司下了訂單。在整個戰爭期間，一共生產了1162架DC-4的軍用型—C-54“空中霸王”運輸機。
第二次世界大戰後，大量DC-4飛機被轉賣給民航公司使用，道格拉斯DC-4生產線只接到78架新機訂單。
