Он представлял собой двухместный трехстоечный биплан, оснащенный двигателями R.A.F.3a. В ходе постройки двигатели были заменены на более доступные RAF 5a мощностью 150 л.с. Вооружение самолета впечатляло и должно было включать 37-мм пушку Coventry Ordnance Works (COW), два передних 7.7-мм пулемета Lewis и один такой же в задней кабине на турели.

Первый прототип самолета (серийный номер 7993) совершил полет в марте 1916 года. В ходе испытаний стало стало ясно, что силовая установка явно не дотягивает до требований военных и второй прототип (7994) построили уже с двумя 250-сильными Rolls-Royce Eagle.

Несмотря на значительное увеличение мощности F.E.4 не смог показать хорошие летные характеристики. После испытаний в Central Flying School оба прототипа были переделаны в ночные бомбардировщики, но и в этой роли они не смогли впечатлить военных.