Начиная с 1964 г. Киевский завод электротранспорта выпускал модифицированную модель троллейбуса "Киев-2" под индексом "Киев-4". Основным отличием новой модели был более мощный двигатель, правда всего на 4%. Для Одессы такая небольшая мощность не была серьезным недостатком, поэтому Одесское ТТУ и закупило партию машин "Киев-4". "Киевы" появлялись даже на 10-м маршруте, где существует затяжной уклон под Строгановским мостом.
Внешне "Киев-4" отличался от "Киева-2" только другой формой маршрутного указателя и несколько более скругленным передком.
Поставка машин "Киев-4" в Одессу началась в 1966 году. Всего было получено 32 машины с завода. Нумерацию они продолжили после машин ЯТБ-4 (11-36) и Киев-2 (194-199). Проходили они до конца своего паспортного срока службы (или немного меньше) и были списаны в 1972 г. Шесть машин были переданы Калужскому заводу коммунального оборудования для утилизации. Перед концом своей службы были изготовлены поезда из двух троллейбусов "Киев-4" 11+21 и 197+199, работавшие на 12-м маршруте.