Машины модификации В (2/BW) несколько отличались от предыдущих. Ломаную лобовую плиту корпуса заменили на прямую, ликвидировали курсовой пулемет (на его месте появился смотровой прибор радиста, а справа от него — бойница для стрельбы из личного оружия), ввели новую командирскую башенку и перископический прибор наблюдения, изменили конструкцию бронировки почти всех смотровых приборов, вместо двухстворчатых крышек посадочных люков механика-водителя и радиста установили одностворчатые. Танки Ausf.B оснащались двигателем Maybach HL120TR мощностью 300 л.с. при 3000 об/мин и шестискоростной коробкой передач ZF SSG76. Боекомплект сократился до 80 выстрелов и 2700 патронов. Броневая защита практически осталась прежней, лишь толщину лобовой брони корпуса и башни довели до 30 мм.
С апреля по сентябрь 1938 года было изготовлено 42 (или 45) Pz.IV Ausf.B.
С сентября 1938 по август 1939 года производились танки серии С (3/BW) — 140 единиц (по другим данным, 134 танка и шесть шасси для инженерных войск). С 40-й машины серии (заводской номер — 80341) начали устанавливать двигатель Maybach HL120TRM — в дальнейшем он применялся на всех последующих модификациях. К другим усовершенствованиям можно отнести специальный отбойник под стволом орудия для отгибания антенны при повороте башни и броневой кожух спаренного пулемета. Две машины Ausf.C переоборудовали в мостовые танки.
С октября 1939-го по май 1940 года было изготовлено 229 машин модификации D двух производственных серий 4/BW и 5/BW, на которых вновь появились ломаная лобовая плита корпуса и курсовой пулемет с дополнительной прямоугольной бронировкой. Изменилась конструкция маски спаренной установки пушки и пулемета. Толщина бортовой брони корпуса и башни возросла до 20 мм. В 1940–1941 годах лобовую броню корпуса усилили 20-мм листами. Танки Ausf.D поздних выпусков имели дополнительные вентиляционные отверстия в моторном отделении (вариант Тр. — tropen — тропический). В апреле 1940 года 10 машин серии D переделали в мостоукладчики.
В 1941 году один танк Ausf.D в опытном порядке вооружили 50-мм пушкой KwK 39 с длиной ствола 60 калибров. Планировалось перевооружить таким образом все машины этой модификации, однако зимой 1942-го предпочтение было отдано варианту F2 с 75-мм длинноствольной пушкой. В 1942–1943 годах некоторое количество танков Pz.IV Ausf. D в ходе капитального ремонта получили такие пушки. В феврале 1942 года два танка переоборудовали в самоходные установки, вооруженные 105-мм гаубицами К 18.
Главным отличием модификации Ausf.E (6/BW) от предшественников стало существенное увеличение толщины брони. Лобовую броню корпуса довели до 30 мм и вдобавок усилили 30-мм экраном. Лоб башни также был доведен до 30 мм, а маска — до 35…37 мм. Борта корпуса и башни имели 20-мм, а крыша и корма — 15-мм броню.