Разработка сверхманевренного истребителя «Мираж-4000» началась во Франции в 1976 году. Работы по его созданию стартовали вместе с программой «Мираж-2000». В отличие от младшей модели, в «4000» широко использовались композиты, что снижало его массу и повышало прочность конструкции.
Одноместный самолёт, выполненный по схеме «утка», обладал длиной почти в 19 м, размахом крыльев в 12 м и высотой около 6 метров. Аппарат со взлётной массой в 38 тонн снаряжался двумя турбореактивными установками «M53-2» французской компании «Снекма», которые обладали суммарной форсажной тягой в 18 тонн.
Благодаря расширенным топливным бакам, аппарат мог взять в несколько раз больше горючего, чем предшественник «2000». В снаряжённом состоянии он был способен к полёту при скорости около 2500 км/ч на расстояния до 2 тысяч километров; высота полёту доходила до 20 километров.
Аппарат оборудовался двумя пушками «DEFA» калибра 30 мм. Также он имел 11 подкрыльевых точек подвеса оружия, на которых могли размещаться управляемые ракеты "воздух-воздух" и "воздух-земля", а также бомбы массой по 250 кг. Общая масса вооружения могла доходить до 8 тонн. Впервые «Мираж-4000» взлетел весной 1979 года. В общей сложности он поднимался в небо почти 300 раз.
Странами-эксплуатантами истребителя должны были стать Ирак и Саудовская Аравия, но стороны не смогли договориться и контракт был сорван. Поскольку самолёт не нашёл своих заказчиков, проект «4000» был закрыт. В 1986 году единственный лётный экземпляр был переоборудован в исследовательскую лабораторию для работ по новому истребителю «Рафаль», а затем отправлен в авиамузей «Ле-бурже», где ежегодно проходит крупнейший мировой авиасалон.