背景
日本陸軍在二戰期間面對盟軍的戰車始終存在著反裝甲能力不足的隱憂，不過成型裝藥的出現使舊型火炮仍具備實戰價值，就如同德國將sIG 33榴彈炮搬到一號戰車上成為一號自走步兵炮一般，舊型大口徑火炮在使用先進彈種後作為支援裝備仍具一席之地。研發
為了活用過時武裝，日本陸軍於昭和19年（1944年7月22日）向陸軍技術本部第四研究所發文“兵政技機密16號訓令”進行舊型火炮自走化改裝；研究所僅花了一個月時間將三八式15厘米榴彈炮改裝到九七式中戰車的底盤上即改裝完成。原本已經於1942年退役的三八式榴彈炮是日本於1905年向德國克虜伯兵工廠的購買授權生產的師級火力支援用榴彈炮，成型裝藥炮彈使舊型三八式榴彈炮能發射重達79磅炮彈至6,000米。由於安裝了直射瞄準鏡，因此四式自行火炮也具備了驅逐戰車的功能，三八式榴彈炮的150公厘成型裝藥炮彈能發射重達79磅炮彈至6,000米，可擊穿150公厘的均質裝甲。除了主炮以外，在25公厘厚的防盾上還安裝了一挺可拆卸的九七式車載機槍，日本陸軍隨即給予四式自行火炮的名稱開始量產。其缺點是防盾只裝置在前方，無側面防護，不利近距離作戰。不過由於日軍為防禦者，因此這類問題可用掩體構築來避免影響。戰史
在四式自行火炮開發期間，美軍進攻菲律賓的局勢非常明顯，為了強化當地戰力，日軍將原型與先導生產車3輛配合日本陸軍野戰炮兵學校的人員，在1944年12月8日組成“第1自行火炮中隊”（中隊長鷲見文男中尉）增援當地，12月22日自日本裝船啟運，1945年1月1日在菲律賓近海裝運時遭空襲折損一輛，剩餘2輛上岸後納入第14方面軍直轄之“第十四方面軍假編自行火炮中隊(鷲見隊)”，1月20日後擔任克拉克地區機場的守備任務，日本宣稱在守備任務期間曾擊毀美軍M4中型坦克，但是在3月以後2輛都遭到美軍擊毀，殘存車組員轉任步兵並潛入山地進行游擊戰。根據菲律賓戰場的經驗，日本陸軍在本土決戰的構想中打算將生產四式自行火炮搭配三式炮戰車成立10個獨立自行火炮營，不過三菱重工直到日本投降為止產量始終連實戰編組都無法達成。
生產
實際產量目前仍存在爭議，有12輛與25輛兩種說法。基本規格
| 總重量 | 16.3噸 |
| 全長 | 5.516米 |
| 寬度 | 2.33米 |
| 全高 | 2.357米 |
| 操作人數 | 6 |
| 最大射擊仰角 | -10~+20度 |
| 最大迴旋角度 | 中心線左右3度 |
| 裝甲厚度、類型 | 8-25公厘 |
| 主要武器 | 三八式15厘米榴彈炮（口徑150公厘） 備彈28發 |
| 次要武器 | 九七式車載重機槍一挺 |
| 發動機 | 三菱SA12200VD 四行程空冷V型12汽缸柴油引擎 |
| 輸出功率 | 170匹馬力 |
| 懸掛系統 | 鋼板彈簧 |
| 燃料箱容量 | 200升 |
| 最大行動距離 | 200公里 |
| 最高速度 | 38公里/小時 |
