Ил-4 комплектовались противооблединительной системой, использующий горячие выхлопные газы двигателей, газы подавались в носок крыла. Хвостовое оперение обогревалось от отдельного источника тепла. Незамерзающая жидкость разбрызгивалась на козырек фонаря кабины. Последнее новшество с большим воодушевлением было встречено личным составом авиационных полков, так как в качестве незамерзайки очень часто выступал спирт. Кресло штурмана снабдили бронеспинкой толщиной 8 мм. За креслом пилота на шпангоутах фюзеляжа крепилась бронеплита толщиной 13 мм. На каждом втором Ил-4 с середины 1943 г. ставились автоматические радиопеленгаторы АПГ-1. Стандартным стала ультрафиолетовая подсветка приборной доски. Ультрафиолет ранее часто ставили в полевых условиях, теперь начали монтировать на заводах.
Летом 1943 г. систему СПУ-3 заменили переговорным устройством СПУ-4Ф и усовершенствовали кислородную систему. Диаметр колес основных опор шасси был увеличен до 1100 мм. ширина до 400 мм. В середине 1943 г. хвостовую часть фюзеляжа усилили четырьмя накладными полосами, две вверху и две внизу. Усиливающие полосы-накладки появились и на стабилизаторах, по одной на каждой половинке.
Увеличение масштабов использования Ил-4 в ночное время суток потребовало оснастить выхлопную систему самолета пламегасители. Пламегасители ставились силами технических служб полков и дивизий. Часто качество пламегасителей оставляло желать лучшего. Специалисты ЦАГИ разработали пламегаситель ГАМ-9.
Двигатели М-88В мощностью 1250 л.с. начали ставить на Ил-4 в конце 1943 г. Мощность нового варианта мотора М-88 возросла по сравнению с М-88Б на 150 л.с., а межремонтная наработка была увеличена со 100 ч до 200 ч. На воздухозаборники моторов ставили противопыльные фильтры. В 1943 г. все заводы сдали 1558 самолетов Ил-4. С октября 1944 г. стандартными стали воздушные винты УФ-611Ф.
Большинство самолетов Ил-4 из состава АДД имели двухцветный камуфляж из пятен средне-зеленого и очень темно-зеленого цвета на верхних поверхностях, низ окрашивался в черный цвет. Часть самолетов получила камуфляж из пятен темно-зеленого и средне-зеленого цвета, известны самолеты с пятнами двух оттенков зеленого и черного цвета. Опознавательные знаки наносились на вертикальное оперение и на нижние поверхности крыла. В 1944 г. в качестве опознавательного знака ввели красную пятиконечную звезду с узкой бело-красной окантовкой.
В начале 1945 г. на смену винтам УФ-611Ф пришли винты АВ-7Е-158А. Часть самолетов построили с металлическими нижними люками штурмана с небольшим окном, большинство самолетов комплектовалось полностью прозрачными люками.
Сборка Ил-4 на заводе № 64 в Воронеже была прекращена в начале 1945 г., но завод продолжал изготавливать комплектующие для других предприятий. В конце 1945 г. воронежский завод окончательно перешел на выпуск штурмовиков Ил-10.