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Rai 4 ist das vierte Programm der RAI und ging am 14. Juli 2008 um 21:00 Uhr mit dem Spielfilm Elephant auf Sendung. Es kann über das terrestrische Digitalfernsehen sowie als Livestream über die Rai Webseite empfangen werden. Rai 4 richtet sich an ein jugendliches Publikum zwischen 15 und 35 Jahren.
Am Anfang zeigte Rai 4 nur US-amerikanische Filme und Realitys wie L'isola dei famosi und X-Factor von Rai 2. Seit Herbst 2009 zeigt Rai 4 auch unzensierte Anime-Serien. Am 18. April 2010 wurde das Logo von Rai 4, wie bei allen Sender von Rai, völlig neu gestaltet. Seit Januar 2011 verzichtet man, wie bei allen anderen Rai-Programmen, auf den Schmetterling, der jahrzehntelang das Symbol der Rai war.