ツポレフ I-4はソビエト連邦の複葉単座戦闘機である。1927年、ツポレフ設計局においてパーヴェル・スホーイが初の設計を行った機体と考えられている。I-4はソビエト連邦初の全金属製戦闘機であった。
ANT-5と名付けられた最初の試作機の初飛行の後、I-4は抵抗の小さな新型のエンジンカウルに変更され、尾翼面積を増加し、上翼にロケットランチャーを追加する改設計を受けた。
下翼は主に翼間支柱のための付属物であり、次の生産型であるI-4Zでは下翼は大幅に短縮され、更にI-4bisでは下翼はすべて取り除かれ、複葉機からパラソル翼の単葉機に変更された。
I-4は合計で369機が生産され、1928年から1933年の間に運用された。またI-4はヴラヂーミル・ヴァフミストローフの主導したズヴェノー・プロジェクトにおいて、TB-1爆撃機に装着されるパラサイト・ファイターとして試験的に使用された。この際使用されたI-4は下翼を持たないタイプであった。