IV号的改进型由1939年十月研制。该战车被改进后，拥有强大的装甲及改良版的外部防弹盾。截止1940年5月，一共制造了229辆（底盘编号80501-80748）。
D型是首个生产型，其在德军中一直服役到1944年。D型采用新的车体前部装甲设计和新的火炮外部防护，D型还恢复航向机枪，车内机电员的位置也稍有后移。1943年，有一些D型被升级成G型的样式，换装上威力较大的长身管75mm kwk 40/L48型火炮，D型中有少数底盘被用于改装成架桥车、自行火炮、甚至巨炮“卡尔”的弹药供应车。德军在法国、北非、巴尔干以及苏联战场都投入了IV号D型坦克。