В конце 1950 г. экономика Франции стала одной из самых развитых в странах Европы. Для восстановления прежнего международного влияния в мире Франция поставила целью воссоздать и свое реальное военное могущество путем вступления в число ядерных держав. Как говорил министр обороны Франции П. Мессемер: «...нам угрожают, и мы не можем в любом случае положиться на американцев». Эти слова были сказаны после Суэцкого кризиса 1956 г., во время которого США заняли нейтральную позицию и отказались поддержать англо-франко-израильскую агрессию против Египта. Французы решили реализовать свою ядерную доктрину по примеру США и СССР, т. е. включая все три вида: баллистические ракеты, атомные подводные лодки с ракетами и стратегическую авиацию. Первым компонентом триады стали стратегические силы воздушного базирования.
Руководство Франции не стало ориентироваться на разработку принципиально нового самолета-носителя ядерного оружия, а выбрало уже существующий проект «Мираж» IV. К разработке этого проекта фирма «Дассо» приступила в 1956 г. Первоначально предусматривалось создание тяжелого истребителя как продолжения семейства истребителей «Мираж» I/II/III. Требования к самолету были выпущены в 1956 г., а контракт на его разработку заключен в апреле 1957 г. Самолет является развитием «Миража» III, представляет собой практически увеличенную в 1,5 раза по размерам и в два с лишним раза по массе копию этого истребителя. Двухместный бомбардировщик создан специально для нанесения ударов ядерным оружием по объектам, расположенным в глубоком тылу противника. Большая дальность полета достигается только с подвесными баками или при дозаправке топливом в полете.
Опытный образец с обозначением «Мираж» IV-01 был построен уже в декабре 1958 г. Первый полет опытной машины состоялся 17 июля 1959 г. под управлением Р. Главани. Во время 33-го полета самолета была достигнута скорость, равная М = 2, и высота полета 18000 м. Серийное производство самолета началось в 1963 г. (первый полет 7 декабря 1963 г.). На опытном образце в 1960 г. был установлен мировой рекорд скорости (1822,0 км/ч) в полете по замкнутому 1000-км маршруту. Всего было построено 66 самолетов, включая опытные. Впоследствии 12 бомбардировщиков переделали в стратегические разведчики для использования на больших высотах (16 700—18 200 м) при числе полета М = 2 и на малых высотах (90—180 м) на дозвуковых скоростях. К концу 1987 г. были переоборудованы 18 машин «Мираж» IVA в вариант «Мираж» IVP, вооруженный ядерной ракетой ASMP. В будущем предполагалось заменить бомбардировщик «Мираж» IV на самолет с большими размерами и большей грузоподъемностью. Однако средств на создание такой машины у Франции не хватило, и «Мираж» IV остался единственным ударным самолетом стратегического назначения.
Самолет рассчитан на подвеску одной ядерной бомбы. Для этого в нижней части фюзеляжа сделана специальная ниша, в которую бомба входит почти на половину корпуса. Атомная бомба AN.22 с тротиловым эквивалентом 60—70 кт, весит около 1,5 т, длиной 4 м, вес ее ядерного заряда 35 кг. Бомба снабжена тормозным парашютом для безопасного сброса на малых высотах. Впервые ядерная бомба была сброшена с самолета «Мираж» IVA в июле 1966 г. над атоллом Муруроа в Тихом океане. Главным достоинством французского бомбардировщика была его сравнительно невысокая стоимость. На деньги, затраченные на один американский бомбардировщик В-58 «Хастлер», можно было построить три самолета «Мираж» IV.
Самолет представляет собой свободнонесущий моноплан со среднерасположенным треугольным крылом, выполненный по схеме «бесхвостка». Крыло со щелевым уступом передней кромки оснащено независимыми управляющими поверхностями двух типов: элевонами и рулем высоты. Вместо балансировочных закрылков бомбардировщик был оборудован системой перекачки горючего в специальный бак, расположенный в основании киля. Угол стреловидности крыла по передней кромке равен 60°. Крыло самолета имеет четыре воздушных тормоза (по два на верхней и нижней поверхности).
Фюзеляж выполнен в соответствии с правилом площадей. Воздухозаборники боковые, сверхзвуковые, с острой кромкой и подвижным полуконусом. В корневой части киля имеется отсек с тормозным парашютом. Кабины членов экипажа расположены друг за другом (тандем) и оборудованы катапультными сиденьями фирмы «Мартин-Бейкер». Шасси самолета состоит из основных стоек, с четырехколесными тележками каждая, и передней стойки с двухколесной тележкой. Для обеспечения укороченного взлета под крылом самолета могут подвешиваться две группы реактивных ускорителей (по шесть штук). Для увеличения дальности полета самолет оборудован системой дозаправки топливом в воздухе. В 1960-х гг. бомбардировщик был единственным французским самолетом, способным дозаправляться в воздухе.
