В 1956 г. партия серийных вертолетов Ми-4 прошла доработку в поисково-спасательный вариант. Позже в Казани часть машин сразу строилась в таком варианте под обозначением Ми-4СП. Ми-4СП снабжался стрелой с лебедкой грузоподъемностью до 150 кг, веревочной лестницей, радиостанциями: поисковой АРК-У2, аварийной АВРА-45 и дополнительной РСБ-5. На борт брались надувные плоты и лодки ЛАС-5М для сброса терпящим бедствие на море. В грузовой кабине мог устанавливаться дополнительный 500-литровый бензобак. В состав экипажа входил медработник, рабочее место которого располагалось по правому борту между 1 и 2 шпангоутами.

В 1958 г. приступили к созданию поисково-спасательного вертолета, оснащенного радиотехническими средствами обнаружения. Главной особенностью машины (Ми-4ПС) стало наличие РЛС "Рубин-В", ранее апробированной на противолодочном Ми-4М. Кроме того, в кабине установили два дополнительных топливных бака, по бортам смонтировали бомбодержатели для световых маяков и авиабомб-красителей водной поверхности. Вертолет оснастили надувными баллонетами, позволявшими садиться на воду. Испытания Ми-4ПС проводились на Химкинском водохранилище в Москве осенью 1959 г. и весной 1960 г. В целом они .прошли успешно, отмечалось, что режимы взлета-посадки не представляют трудностей, возможно свободное руление по воде со скоростью 15-20 км/ч. Основным недостатком машины стала значительно возросшая масса пустого снаряженного вертолета. В ОКБ проделали большую работу по повышению весового совершенства Ми-4ПС, после чего он выпускался серийно.

В санитарном варианте в грузовой кабине размещались 8 съемных носилок для лежачих больных, место медработника со столиком и медоборудованием. Некоторые Ми-4 переоборудовались в "летающие операционные". В этом случае в грузовой кабине устанавливали операционный стол, хирургическое оборудование, средства освещения. Известны случаи использования "четверки" как "летающей поликлиники". Так, в 1963 г. в Тандымском районе Узбекистана (позже - в иных районах) в течение месяца успешно работала бригада врачей, состоявшая из терапевта, фтизиатра, рентгенолога, окулиста, эпидемиолога и акушера-гинеколога. Необходимое медоборудование располагалось на борту.

Модификация	Ми-4СП
Диаметр главного винта, м	21.00
Длина,м	26.80
Высота ,м	4.40
Ширина, м	2.00
Масса, кг
пустого	5250
нормальная взлетная	7250
максимальная взлетная	7800
Топливо, л
внутренние	600 (800)
с дополнительным баком	914 (1200)
Тип двигателя	1 ПД Швецов АШ-82В
Мощность, кВт	1 х 1250
Максимальная скорость, км/ч	185
Крейсерская скорость, км/ч	140
Дальность действия, км
при номинальном топливе	410
с максимальным запасом топлива	500
с 1 ПТБ	660
Максимальная скороподъемность, м/мин	336
Практический потолок, м	5500
Статический потолок, м	2000
Экипаж, чел	1-2
Полезная нагрузка:	до 8 пассажиров + 1 сопровождающий или 1200 кг груза (максимально - 1600 кг)