M4000的起源是1972年法國空軍的ACF計畫，這計畫要求一架後掠翼的2.5馬赫雙引擎戰機。達梭根據自己的市場評估，決定同時開發兩種戰機，一種是單引擎的幻象一千，一種是雙引擎的幻象四千。然而，1975年，法國空軍可能是成本考量，退縮選擇了單引擎的設計：幻象一千（量產後改稱為後人熟知的幻象兩千）。
達梭相信法國空軍在幻象四轟炸機退役後，同樣需要一架雙引擎的重戰機來替代，因此達梭建議政府出資成立一支實驗與展示中隊，包含一架達梭出資與兩架政府出資的幻象四千原型機，以扶植幻象四千的研發計畫，等待未來的訂單。
配合達梭的高後掠三角翼設計，幻象兩千與四千變成為相當凶猛的超音速攔截機。在一開始的測試中，幻象四千便展示了3.45分鐘內爬升到5萬呎與1.9馬赫的能力。但由此可看出在這歷史的十字路口，法國不同的抉擇。因為英國當時的設計是以低空穿透為主，所以攔截機也被迫承受了低空打擊機的架構。
1979年，幻象四千第一次試飛，如同幻象兩千與Rafale，在第一次試飛中就輕易達到了超音速，在不久後也達到了兩馬赫的飛行。之後幻象四千利用各種公眾場合進行展示。在短暫的停頓後，1981年恢復了試飛，此時開始進行外掛的測試，第一次試飛就掛載了六枚假的魔法飛彈。
1981年，幻象四千換裝了全複材的垂直尾翼後，再度恢復了試飛。這段期間的試飛主要是測試了多種不同的外掛。
相較於早期的幻象兩千，幻象四千總共有12個外掛點。除了與幻象兩千相同的兩翼下各三個之外，機腹多達六個掛點：兩個進氣道下前後縱列兩個，機腹中線也是兩個。機腹中線的可以縱列兩枚BGL-1000雷射導引炸彈，或一枚ASMP飛彈，兩側進氣道的掛點應該較輕，展示過前面兩具地形追隨雷達莢艙，後面兩具電子干擾莢艙。主要的空對空武裝仍然是魔法飛彈，除了常見的翼下六枚，或是翼下二到四枚之外，達梭也測試過一種六百加侖的副油箱可在每個油箱的兩側各掛一枚魔法飛彈，使其除了增加兩個油箱的航程之外，魔法飛彈的總數量可以達到驚人的八枚。
由於一直得不到確定的外銷機會，1983年後幻象四千又停止了試飛。1985年，沙烏地正式宣布採購48架龍捲風IDS與24架ADV，不過達梭藉由攻擊ADV空戰性能的不足，試圖說服沙烏地再採購100架的幻象四千。
1986年，為了強調其攻擊潛力，幻象四千回廠加裝了對地攻擊的導航與射控系統。
1986年時，法國新一代的雙引擎戰機ACX計畫，也就是Rafale都要出廠了。由於幻象兩千實驗了先進的複材科技與類似的全動前翼與雙引擎架構，Rafale也從中節省了部分開發的功夫。善於造勢的達梭決定在1986年的法茵堡航空展與Rafale A原型機進行聯合造勢。隨後，幻象四千也進行了一連串更重的空對地掛載測試。
事實上，由於幻象四千卓越的超音速性能，也一直是Snecma測試M53引擎高空高速性能的重要平台。1988年，Snecma的試飛員進行了最後一次試飛（第336次）之後，幻象四千計畫終於放棄了掙扎。
幻象4000重型空優戰機諸元
翼展寬: 12.00 m
機全長: 18.70 m
翼面積: 73.00 m2
翼負荷: 220 kg/m2
機身空重:13400 kg
全備起飛:32000 kg
外掛彈量：大於8000 kg
高空最高時速（極速）：2.3~2.5馬赫
高空最高持續飛行時速：大於2.0馬赫
落地速度: 260 km/h（140節）
海平面爬升率: 大於305 m/second (18300 m/minute)，和目前的疾風戰機相當
實用昇限: 20000 m
飛送航程：3700 km
雷達火控系統：
RDM III，其真實性能如何史無明文記載，但由於幻象四千的機鼻直徑高達一公尺，其可安裝的雷達天線勢必為龐然大物，遠距離多目標偵測追蹤能力應不下於老美F-14或英國龍捲風防空型。
武裝配備：
固定武裝：DEFA554 30mm機砲＊2
武器掛載點：11個
武裝攜行：
a. 利用多重掛架，可攜帶高達八至十四枚的『先進』AAM
b. 最多可在機腹與兩翼下攜帶三具2500公升副油箱
c. 最多可攜帶四枚反艦飛彈或兩枚陸攻巡航飛彈
d. 最多可攜帶四枚1000kg級LGB，或14枚250公斤級LGB，或27枚250公斤級鐵炸彈。
e. 最多可攜帶四具電子反制夾艙
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