雙子星座4號（Gemini 4）是美國國家航空航天局（NASA）雙子星座計畫中的第二次載人飛行任務，於1965年6月3日至6月7日執行。此次任務的主要目標是測試太空人在太空中的長時間生存能力，並進行首次美國太空人的太空行走。
雙子星座4號的指令長是詹姆斯·麥克迪維特（James McDivitt），飛行員是愛德華·懷特（Edward H. White II）。在任務期間，懷特進行了美國歷史上第一次太空行走，持續了約20分鐘。這次太空行走標誌著美國在太空探索領域的一個重要里程碑。
此外，雙子星座4號還進行了多項科學實驗和技術測試，包括對地球表面的攝影、太空環境對太空人的影響研究等。任務的成功為後續的阿波羅計畫奠定了基礎，並積累了寶貴的經驗。