В 1956 году Франция приступила к разработке собственного ядерного оружия. В качестве носителя ядерного оружия был выбран самолет Mirage IV, проект которого компания Dassault предлагала в качестве тяжелого истребителя. Новый самолет стал развитием многоцелевого самолета Mirage III, но был в полтора раза больше его по размерам и в два раза тяжелее. Вместо тяжелого истребителя, Mirage IV стал легким бомбардировщиком, предназначенным для нанесения ядерных ударов: вначале с осуществлением сверхзвукового "броска" в зоне цели на большой высоте, а после модификации в 1967 году - с преодолением ПВО на малой высоте.

Требования к самолету-носителю ядерного оружия были выпущены в 1956 году. Опытный образец с двумя двигателями Atar.9B впервые был облетан 17 июня 1959 года. На этом самолете в 1960 году был установлен рекорд скорости (1822км/ч) в полете по замкнутому 1000-км маршруту.

Самолет выполнен по схеме "бесхвостка" и имеет среднерасположенное трехлонжеронное треугольное в плане крыло. На верхней и нижней поверхностях крыла установлены воздушные тормоза. Средства механизации крыла отсутствуют. Фюзеляж полумонококовой конструкции выполнен в соответствии с правилом площадей. Киль стреловидный с отсеком для тормозного парашюта. Кабина двухместная, с катапультируемыми креслами. Шасси состоит из двух основных стоек с четырехколесными тележками и передней двухколесной стойки. Под крылом могут устанавливаться два подвесных топливных бака, еще один бак для перегоночных полетов может подвешиваться под фюзеляжем. Под консолями крыла для обеспечения короткого взлета могут устанавливаться 12 стартовых ракетных ускорителей.

После успешных испытаний прототипа были заказаны три предсерийных самолета с двигателями Atar.9C. Самолет стал больше по размеру, под центральной частью фюзеляжа перед находившейся в нише ядерной бомбой был расположен большой круглый обтекатель радиолокационной антенны. Самолеты оснащены доплеровской навигационно-бомбардировочной системой с многофункциональной РЛС и оптическим прицелом. Имеется оборудование РЭБ и контейнер с фотокамерами. Серийное производство самолета началось в 1963 году. Всего построено 62 серийных самолета.

Хотя самолеты Мираж IV были тяжелыми и довольно трудными в управлении‚ они могли быстро подниматься в воздух по тревоге прямо из укрепленных укрытий или с коротких неподготовленных полос. Самолет считался промежуточным бомбардировщиком. Предполагалось заменить его впоследствии вновь разработанным бомбардировщиком значительно больших размеров, но от этих планов отказались в связи с появлением баллистических ракет.

В 1977 году двенадцать бомбардировщиков были модифицированы в стратегические разведчики для использования на больших высотах 16000-18000м и скорости полета M>2 и на малых высотах (до 200м) на дозвуковых скоростях. В 1981 году началась программа модификации самолетов Mirage IVA в вариант IVP, вооруженный ядерной ракетой ASMP. К концу девяностых годов бомбардировщики Mirage IV сняли с вооружения, заменив их самолетами Mirage 2000N, обладающих несколько меньшей дальностью полета, но также вооруженных ракетами ASMP и оснащенных системой следования рельефу местности.