Pioneer 4 was 'n Amerikaanse tolgestabiliseerde, onbemande ruimtetuig wat 'n deel van die Pioneer-program was. Dit is op 3 Maart 1959 gelanseer op 'n verbyvlug van die maan met die doel om in 'n heliosentriese wentelbaan te gaan. Dit is die eerste Amerikaanse ruimtetuig wat uit die Aarde se aantrekkingskrag ontsnap het. Dit het 'n vrag soortgelyk as dié van Pioneer 3 gedra: 'n maanradiasie-omgewingseksperiment wat 'n Geiger–Müllerbuisdetektor gebruik het en 'n maanfotografiese eksperiment. Pioneer 4 het 58 983 km van die maan se oppervlak verbybeweeg. Dit het egter nie naby genoeg gekom om sy fotoëlektriese sensor te aktiveer nie. Dit was in 1969 nog in 'n heliosentriese wentelbaan.[1] Pioneer 4 is die enigste suksesvolle lansering van 'n maanverkenningstuig in twaalf probeerslae tussen 1958 en 1963. Eers in 1964 het Ranger 7 Pioneer 4 se sukses verbygesteek deur al sy sendingdoelwitte te bereik.
Nadat die Sowjet Loena 1-ruimtetuig die eerste suksesvolle verbyvlug van die maan op 3 Januarie 1959 uitgevoer het, was die druk wat die VSA ondervind het om met 'n maansending te slaag, enorm, veral aangesien Amerikaanse sendingmislukkings heeltemal openbaar was terwyl die Sowjetmislukkings geheim gehou is.