Первый шестивагонный электропоезд ЭД4-0001 был изготовлен в 1996 году и к 13 марта 1997 года прошёл испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТ. Основные показатели при испытаниях соответствовали электропоезду ЭД2Т. Однако быстродействующие выключатели БВ-11 не отвечали нормативным условиям по отключаемой мощности, поэтому основной объём испытаний проводился с использованием выключателей БВП-105А производства РЭЗ. После испытаний поезд был направлен в депо Минеральные Воды Северо-Кавказской железной дороги. Впоследствии завод перешёл на выпуск электропоездов ЭД4М с изменённой кабиной машиниста, имеющих сквозную нумерацию с ЭД4. Однако также были изготовлены ещё 5 электропоездов ЭД4, которые практически не отличались от первого поезда: в 1997 — ЭД4-0005 (10 вагонов); в 1998 — ЭД4-0006, ЭД4-0007 (по 10 вагонов), ЭД4-0010 (6 вагонов) и ЭД4-0014 (8 вагонов).
История создания
Для решения вопроса по импортозамещению было решено создать российский аналог электрооборудования поезда ЭД2Т. Комплект такого электрооборудования был разработан ВЭлНИИ и изготовлен на НПО «Новочеркасский электровозостроительный завод» (НЭВЗ); тяговые двигатели изготовлены АО «Сибстанкоэлектропривод». Он был применён на электропоезде, механическая часть которого была оставлена от ЭД2Т практически без изменений. Новая серия получила обозначение ЭД4, причём почти сразу после создания опытного образца (ЭД4-0001) был построен модернизированный вариант (ЭД4М), первый образец которого получил следующий номер (0002). Вагоны ЭД4М имели некоторые отличия оборудования салона; головные вагоны получили более широкую кабину машиниста с обновлённым дизайном. Однако выпуск базовой версии ЭД4 с кузовами ЭД2Т продолжался до 1998 года, а нумерация составов в этот период выпуска была сквозной. В итоге были построены ещё пять таких поездов с номерами 0005, 0006, 0007, 0010 и 0014.
Тем не менее новое электрооборудование, установленное на первые поезда серии, вызвало ряд нареканий со стороны эксплуатирующих депо. В итоге было принято решение некоторое время использовать при постройке электропоездов стандартное электрооборудование ЭД2Т. Составы с новыми кузовами ЭД4М, снабжённые таким электрооборудованием, изначально планировалось обозначать ЭД2М, сохранив вторую серию. Однако по неизвестным причинам эти электропоезда были введены в эксплуатацию под обозначением ЭД4М; нумерация также была сквозной с остальными поездами четвёртой серии. Известно о постройке трёх составов ЭД4М1 (с номерами 0008, 0009 и 0011). Следует отметить, что в период эксплуатации при проведении покрасочных работ цифру 1 после буквы М маркировать постепенно перестали.
Дизайн ЭД4М изменялся ещё несколько раз, причём был создан ряд модификаций повышенной комфортности, в обозначении которых после буквы М добавлялась буква К (ЭД4МК, ЭД4МКМ и тому подобное).