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.

The boom in traffic in the wake of the Second World War created the need for heavy-duty shunting engines and, as the order for twelve Vr2s had to be cancelled in 1946 owing to post-war shortages, tank engines had to be obtained from elsewhere in the shortest delivery time possible. The solution lay in 24 surplus USATC 0–6–0STs erected by the Vulcan Iron Works in 1945 as part of an order of 42 locomotives for the Soviet Union; construction was halted when the Soviet delegation refused to take them. All the completed locomotives were purchased and shipped in assembled condition from east-coast harbours of the United States directly to Turku, from where they were hauled dead to the VR Helsinki workshops for commissioning. These engines were classified Vr4 and numbered 1400–1423. Nos. 1400–1420 entered service in 1948, nos. 1421–1422 in 1949 and no. 1423 in 1950.

The Vr4s had bar frames and Walschaerts valve gear with piston valves. Before these engines could enter service, the axle loading was reduced by positioning the water filler hole in the saddle tanks in such a manner that they could not be filled to the top. In spite of this, the axle loading was still greater than that of all other VR engines. These locomotives were originally provided with a single central coupler but these were replaced by the regular screw couplings and buffers. Sellers-type injectors were used and the boiler was fitted with water level test cocks instead of water gauges. The regulator was of a balanced type controlled by an American type mechanism. These engines entered service as coal burners.

The class Vr4 0–6–0STs were originally based mainly at Helsinki but Riihimäki, Tampere and Kouvola sheds later received an allocation of two each while another spent a few years in Turku. They were normally used in the largest marshalling yards for hump and heavy-duty shunting. However, due to their heavy axle loading, severe limitations were placed on their use and within a year or two of their entering service the VR was compelled to undertake an extensive reconstruction programme of the class (see class Vr5).