Cuối tháng 7 năm 1941, Tập đoàn quân 4 bắt đầu giải thể. Biên chế của Tập đoàn quân 4 được đưa vào Phương diện quân Trung tâm, các đơn vị binh chủng được đưa vào các Tập đoàn quân khác.
Vào cuối tháng 9 năm 1941, Tập đoàn quân số 4 được thành lập lần thứ hai, giữ nguyên trạng thái độc lập tác chiến cho đến tháng 12 trong khi vẫn nằm trong Lực lượng dự bị của Bộ Chỉ huy Tối cao (RVGK, Khu dự bị Stavka). Các đơn vị dã chiến của Tập đoàn quân 52 và 54 được sử dụng để bổ sung vào đội hình. Đội hình mới của Tập đoàn quân 4 bao gồm:
^BOVO (00 СВЭ, Ô.8, ß.468.)(00 СВЭ, т.8, с.468.) 00; Western Special MD, A.G. Lenskii, Сухопутные силы RKKA в предвоенные годы. Справочник. — Saint Petersburg B&К, 2000
^Sharp, Charles (1996). Soviet Order of Battle World War II Vol VIII Red Legions. George F. Nafziger. tr. 20, 32. was assigned to Brest Fortress at the beginning of Operation Baraborossa
Feskov, V.I.; K.A. Kalashnikov; V.I. Golikov. (2004). The Soviet Army in the Years of the 'Cold War' (1945-1991). Tomsk: Tomsk University Press. ISBN5-7511-1819-7.
Feskov, V.I.; Golikov, V.I.; Kalashnikov, K.A.; Slugin, S.A. (2013). Вооруженные силы СССР после Второй Мировой войны: от Красной Армии к Советской [The Armed Forces of the USSR after World War II: From the Red Army to the Soviet: Part 1 Land Forces] (bằng tiếng Nga). Tomsk: Scientific and Technical Literature Publishing. ISBN9785895035306.