游骑兵4号是模组2的太空船，与游骑兵3号几乎完全相同。基本的重量是331公斤，3.1米高，并且包含以巴尔沙木包覆，直径650毫米的撞击-限制月球胶囊，推力为5080磅（22.6千牛顿）的单发动机中继推进器，和直径1.5米、镀金与铬的六角形基板。一个大型的高增益碟形天线连线在基部，两个像翼状的太阳电池板（翼展5.2米），如同早期部署的一样也连线在基部。电力由包含8,680个太阳电池的太阳能板供应，并为重量11.5 公斤、蓄电量1kwh的发射和备份的银锌电池充电。太空船由固态电脑和一序列由地球-控制的指令系统控制，姿态控制由太阳和地球感测器、陀螺仪和抛射和转动的喷嘴来控制。

太空船上的遥测系统包含两个960MHz，一个输出功率是3瓦，另一个是50毫瓦的传输器，和高增益天线和全方位天线。白色油漆和镀金与铬的板子，和装置在表面镀银塑胶板内的可再发动火箭提供温度的控制。

1.光导摄像管电视摄影机，使用一种扫描机制，每10秒钟就能完成一幅完整的图像；
2. 装在1.8米长悬臂上的γ射线光谱仪；
3. 雷达测高仪；
4. 以粗糙的登入方式在月球表面上使用的测震仪。

测震仪与放大器一起包装在月球胶囊内，一个50毫瓦的传送器，电压控制、旋转天线和6颗银-镉电池，可以让月球胶囊的传送器持续运作30天，所有的设计都能承受130至160公里（80至100英里）的时速。雷达测高仪使用反射波来测量，但也被设计成和胶囊分离时和火箭再点燃时被启动。

任务被设计成以阿特拉斯/爱琴娜火箭朝向月球推进，可以在中途进行校正，并撞击在月球的表面。在适当的高度上胶囊会分离和点燃逆向火箭以降低登月时的撞击。由于计时器明显的故障，太空船的中央电脑以及发射后一系列将太阳能板展开，和对向太阳和地球的指令一直未能下达，所有的仪器在飞行10小时后全部停止运作。通过登月胶囊内50毫瓦传送器送出的讯号，才得以追蹤这艘太空船。游骑兵4号在飞行64小时候，于1962年4月26日12:49:53 UT以9,600公里的时速，墬毁在月球的背面（ 15°30′S 229°18′E15.5°S 229.3°E）。

这艘在设计上与游骑兵3号相似的太空船，是到达另一个天体的第一艘美国太空船。在中央电脑和一系列电原上的故障，停止了太空船上主钟的运转，进而阻止了太空船执行后续的原先预计要进行的各种操作，像是太阳能板的展开。漫无目的的漂流和缺乏中途的修正，游骑兵4号在1962年4月26日12:49:53 UT撞击在月球的背面，撞击的座标位置为南纬15°30'、西经130°42'。虽然这艘太空船未能完成它的主要目标，阿特拉斯-爱琴娜-游骑兵的组合第一次没有故障的完成飞行。