Toisen maailmansodan jälkeen Valtionrautatiet tarvitsi lisää raskaita vaihtovetureita, mutta sodan jälkeisten vaikeuksien takia kahdentoista Vr2-veturin lisätilaus oli loppuvuodesta 1946 peruttava. Raskaita vaihtovetureita oli hankittava jostakin mahdollisimman lyhyellä toimitusajalla. Edullisin apu löytyi Yhdysvaltojen armeijan ylijäämävarastosta. Sieltä ostettiin 24 satulatankkiveturia, jotka Vulcan Iron Works oli valmistanut vuonna 1945.
Neuvostoliittoon oli suunniteltu valmistettavan 42 veturia, mutta valmistus keskeytettiin Neuvostoliiton valtuuskunnan kieltäytyessä niistä esittäen syyksi vetureiden kehyksen heikkoutta. Suomen valtuuskunta osti kaikki jo valmiit veturit tammikuussa 1948. Ne laivattiin kokonaisina Yhdysvaltojen itärannikon satamista ja kuljetettiin Turkuun. Veturit nostettiin satamassa kokonaisina höyrykupuun kiinnitetystä nostokannesta ja siirrettiin Valtionrautateiden Helsingin konepajaan, jossa ne saatettiin käyttökuntoon. Sarjalle annettiin tunnus Vr4 ja numerot 1400–1423. Se saatiin käyttöön siten, että pääosa vetureista tuli liikenteeseen vuonna 1948 ja loput vuosina 1949 ja 1950.
Vr4 oli kolmiakselinen märkähöyryveturi, jossa oli kankikehys, kaksoiskoneisto, mäntäluistit ja Walschaertin luistikoneistot. Vesisäiliönä oli kattilan päällä sijaitseva satulatankki. Ennen käyttöönottoa akselipainoa alennettiin sijoittamalla vesisäiliön täyttöaukot siten, ettei säiliötä voitu täyttää kokonaan. Tästä huolimatta akselipaino jäi suuremmaksi kuin muilla Valtionrautateiden höyryvetureilla. Vetureissa oli alun perin keskuspuskin, joka korvattiin normaaleilla ruuvikytkimillä ja puskimilla. Vedensyöttölaitteina olivat Sellersin imurit. Kattilassa oli yksi vesilasi ja kolme koetushanaa veden korkeuden mittaamiseksi. Veturit otettiin käyttöön hiililämmitteisinä.
Vr4:t sijoitettiin aluksi lähinnä Helsinkiin. Riihimäelle, Tampereelle ja Kouvolaan – kaksi veturia kuhunkin sekä yksi muutamaksi vuodeksi Turkuun. Niitä käytettiin pääasiassa ratapihoilla raskaassa vaihtotyössä ja laskumäissä. Käyttöä haittasivat suuren akselipainon aiheuttamat rajoitukset.
Lyhyen käyttökokemuksen perusteella todettiin, että sarjaan oli tehtävä muutoksia. Ulkoisesti näkyvin muutostyö oli satulatankin poistaminen ja vesitilan sijoittaminen hytin taakse pidennetyn polttoainesäiliön alle. Tässä yhteydessä kehystä pidennettiin ja pyörästöksi tuli 0–6–2T. Muutokset tehtiin vuosina 1951–1955 ja vetureille annettiin uusi sarjatunnus Vr5.