1943年，美国陆航第8航空队的频繁活动让德国空军感到难以招架。虽然到年底时他们已经重创了轰炸机群，但是大量的战斗机损失迫使他们开始研制更为强大的空战武器，包括重型机炮，空对空火箭弹和地对空导弹。X-4就是其中之一。
X4空对空导弹
1943年6月，Max Kramer博士在鲁尔钢铁公司（Ruhrstahl）开始了X-4空对空有线制导导弹的研制工作，同年夏季该导弹接到了研发命令，帝国航空部（RLM）给其的编号是8-344，希望能使战斗机在盟军轰炸机的自卫火力范围外有效地将其击落。
X-4的弹体细长呈雪茄形，有4片后掠的主翼和4片较小的尾翼。在两片相对的主翼顶端是两个控制导线的收纳舱，另两片主翼顶端是曳光管，便于飞行员观察其航向，尾端有能够控制导弹俯仰和偏转的操纵机构，动力装置是一台BMW 109-548火箭发动机。为了节省空间，燃料储藏于螺旋形油箱中，并取消了燃料泵而在油箱中安装活塞，在压缩空气的推动下活塞将燃料推入尾部燃烧室内，携带的两种燃料R-Stoff（50%二甲胺基苯和50%三乙胺的有机混合物，也称Tonka 250）和S-Stoff（含5%三氯化铁的硝酸）在互相接触后自行燃烧，产生1.4千牛的推力（由于S-Stoff对金属有腐蚀性且难以控制，曾计划将引擎改为使用固体燃料）。弹首的战斗部重20公斤，破片杀伤半径7.6米，可由飞行员遥控引爆、撞击引爆或由声学近炸引信根据目标发动机的噪音引爆。导弹发射后以每秒约一周的速度旋转，以减小发动机推力不均和气动面不对称造成的影响。陀螺仪负责监控弹体姿态，这样即使在旋转中也能根据控制指令准确地修改航向。
一次典型的攻击过程为：载机到达与目标相同或稍高的高度，X-4由ETC 70/71型挂架投下，飞行员通过FuG 510/238系统在座舱内使用摇杆遥控导弹。发射后7秒钟，声学引信和撞击引信启动，30秒后仍未击中目标则自毁装置启动。Kranich声学引信在距目标约40米时激活，并延迟至距目标5米左右时引爆弹头。该导弹的最高速度为1152公里/小时，射程为1.5-3.5公里，尽管导线长度可达5.5公里，而同时期轰炸机的防御半径为1公里。
至1944年8月已经生产了225枚X-4原型，8月11日由Fw-190进行了首次空中发射试验。试验一直持续到1945年2月初，Ju-88也参加了试验。Me-262也携带了两枚X-4进行了飞行试验，但没有发射。X-4原先是为单座飞机设计的，但是同时操纵导弹和飞机十分困难，所以X-4转而安装到多座飞机上，如Ju-88，而单座飞机使用R4M对空火箭弹。
X-4的制.造工艺很简单，弹体由容纳战斗部的钢制弹头，铸铝弹体和铝片制成的尾部构成。它的设计就是为了让没有经验的人也能进行组装。至1945年初，鲁尔钢铁在布拉克韦德（Brackwede）的工厂已经完成了约1300件弹体，等待安装发动机。而BMW位于斯图加特的工厂遭到空袭，已完成的发动机全部被毁。于是该导弹于1945年春装备空军的计划化为泡影，世界上第一种空对空制导导弹最终没能投入实战。
X4剖视图
Kranich声学引信
该装置置于弹体中央，一块弹性簧片与一根质量远小于它的指针相连，弹体上有两个被细眼网片遮盖的对称开口，将声音传导至引信。一旦导弹经过多普勒效应的频率跃变区，簧片的振动引起指针的共振，触动电流回路，完成战斗部的引爆。
Kranich声学引信结构图
X4的导线收纳舱
螺旋形油箱的剖视图，可见内部的活塞
在Hovelhofer工厂发现的组装好的弹体中段（已安装发动机）
飞行员用来操纵导弹的摇杆
X4在Ju-88上进行发射试验（1944年8月）
X4进行地面发动机测试
Ruhrstahl/Kramer X-4参数
翼展：0.575m
长度：1.907m
高度：0.575m
弹体最大直径：0.222m
最高速度：1152km/h（海拔6500m）
射程：5.5km
推力：1600公斤
飞行时间：33秒
加速度：3.5G
滑降比：1：5-1：6
导弹重量分配
全重：60kg
燃料（R-Stoff）：1.7kg
燃料（SV-Stoff）：6.3kg
战斗部：20kg
引擎：25kg
机翼：1.5kg
线筒与导线：5kg
电池：1kg
陀螺仪与继电器：1.5kg
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