Ствол пулемёта MG 4 имеет со стволом винтовки G 36 практически равную длину и, как следствие, идентичную баллистику. Он также оснащен пламегасителем, но в отличие от ствола винтовки его стенки имеют большую толщину для уменьшения нагрева при интенсивном ведении огня. Ствол выполнен, как и у MG 3, быстросменным, при этом замена ствола занимает считанные секунды – для этого стрелку достаточно совершить всего шесть движений: нажать на рычаг замыкателя ствола, повернуть за рукоятку ствол, отделить его от оружия, вставить запасной ствол, повернуть его и отпустить замыкатель. Кроме этого, процесс замены стал более удобным, так как нет необходимости в асбестовой варежке, входившей в комплект MG 3 и защищавшей руку стрелка от ожогов при соприкосновении с разогретым стволом. В MG 4 эту роль, как и большинства современных пулемётов, выполняет специальная рукоятка для смены ствола, служащая также одновременно и ручкой для переноски всего оружия. По сравнению с MG 3 у MG 4 значительно изменилось и число выстрелов, допускаемых без замены ствола. Для MG 3 допускалась производство 150 выстрелов в интенсивном режиме, после чего ствол должен был быть заменён запасным. У MG 4 без замены ствола допускается производство в таком темпе 300 выстрелов, а в течение 20 минут – 600 выстрелов.
Газовая камора у MG 4 закреплена на стволе и находится примерно на его середине. Газового регулятора, как у Minimi, она не имеет. Поршень жёстко соединён с затворной рамой и размещается под стволом, что типично для пулемётов с ленточной подачей. Рукоятка взведения расположена справа и в походном положении складывается вверх, что делает более удобной транспортировку оружия. В отличие от штурмовых винтовок G 3 и G 36 пулемёт ведёт огонь с заднего шептала, поэтому в промежутках между очередями патронник остаётся открытым, что создаёт лучшие условия для циркуляции воздуха в канале ствола и его охлаждения. Кроме этого, исключается возможность самовоспламенения патрона от соприкосновения с разогретыми стенками патронника и, тем самым, самопроизвольная стрельба, которую американцы называют cооk off. Затвор пулемёта запирается поворотом на два боевых упора. Стреляная гильза выбрасывается через окно в нижней части ствольной коробки и благодаря небольшому щитку отражается вниз и вправо от оружия.