После прохладного принятия БМД-4 в Воздушно-десантных войсках из-за проблем с надёжностью базовой платформы, 21 марта 2008 года Курганмашзавод представил улучшенную модификацию — БМД-4М. Основное новшество — серьёзная унификация ходовой части с БМП-3, а также установка нового двигателя и тепловизионного прицела. Боевая башня при этом осталась без изменений от оригинальной БМД-4.

Машина успешно прошла испытания, и её планировали запустить в серийное производство уже в 2009 году. Однако Минобороны заморозило программу: бронетехника оказалась слишком дорогой по сравнению с БМП-3 и имела менее надёжную защиту. В 2012 году от проекта вовсе отказались.

Ситуация изменилась после того, как в 2014 году Курганмашзавод представил партию из восьми усовершенствованных прототипов. Эти машины произвели благоприятное впечатление на военных, и в апреле 2016 года БМД-4М была официально принята на вооружение.

По состоянию на 2022 год российская армия располагала примерно 350 единицами БМД-4 различных модификаций, и поставки продолжаются.