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.

Ми-4М
Локатор "Рубин-В"
Компоновочная схема вертолета Ми-4М
Вертолёт Ми-4М мог применяться в поисковом и в ударном вариантах. В первом случае внутрь вертолёта подвешивались 12 буёв "РГБ-Н" или 18 РГБ- НМ, во втором – четыре бомбы до 100 кг или три ящичных держателя по 50 ПЛАБ-МК в каждом. На четыре замка, наружной подвески подвешивались грузы до 50 кг. Обычно их использовали для подвески дневных или ночных ОМАБ.
Для своего времени вертолёт имел неплохие данные: скорость полёта – 170 км/ч; дальность – 350 км (высота 500-1000 м, скорость 140-150 км/ч), соответственно продолжительность – 2-2,5 ч. Полётный вес вертолёта составлял 8030 кг, запас топлива – 900 л.
Вертолёты Ми-4М постоянно обновлялись, за первым вариантом последовал Ми-4АМ, затем ВМ, модернизировались оборудование, средства поиска и т.п.
Так, с 1961 г. вместо РЛС СПРС-1 на вертолёт установили более совершенную панорамную РЛС "Рубин-В", автопилот АП-31, которого лётчики, по непонятным причинам, побаивались и использовали очень редко и неохотно. Судя по всему, отечественной технике удалось сделать гигантский скачок в развитии, и к неописуемой радости штурманов им преподнесли подарок – лебедку для выпуска МЧБ нового магнитометра АПМ-60 снабдили электроприводом, продемонстрировав, как далеко шагнула отечественная техника и конструкторская мысль. Одновременно с этим произвели замену лопастей несущих винтов на металлические, имеющие другую форму, снабжённые устройством для контроля состояния лонжерона, что существенно улучшило устойчивость и управляемость вертолёта, в чем могли убедиться все лётчики.