Entré en service en 1964, le Mirage IV est un bombardier stratégique, seul avion européen capable de soutenir Mach 2 pendant plus de 30 minutes.
Suite à la crise de Suez d’octobre 1956, la France décide d’étudier la mise en place d’une « Force stratégique d’intervention », dotée d’armes atomiques. Dès son arrivée au pouvoir, en juin 1958, le général de Gaulle précise que la France doit faire seule son arme de « dissuasion à l’agression » et que le vecteur sera un avion d’abord, un engin balistique ensuite. En effet, en dehors de l’effet d’échelle, l’échauffement cinétique est très différent. Le Mirage IV est choisi. Alors que le Mirage III ne peut soutenir Mach 2 que pendant quelques minutes, le Mirage IV doit s’y maintenir très au-delà de la vingtaine nécessaire à la stabilisation des températures sur l’ensemble de la structure externe et dans les caissons internes qui renferment les équipements et les fluides : pétrole et liquide hydraulique. Une étude thermique complète de chaque composant doit donc être entreprise. L’industrie française des équipements fait face à la quasi-totalité des demandes.
Les caractéristiques du bombardier, définies conjointement par les services officiels et la société Dassault, sont approuvées le 20 mars 1957.
Le Mirage IV 01 est un prototype expérimental destiné à découvrir les problèmes liés au vol supersonique prolongé. L’allure générale du Mirage IV 01 est très voisine de celle du Mirage III A mais à échelle 2 pour sa surface, sa motorisation et son poids à vide. En revanche, il emporte trois fois plus de pétrole interne. Sa fabrication, dans l’usine de Saint-Cloud, dure 18 mois. Il la quitte à la fin de 1958 pour achever sa finition sur la base de Melun-Villaroche et procéder aux essais au sol.
Si la définition aérodynamique reste très proche de celle du Mirage III, sa structure, ses aménagements et ses équipements doivent faire l’objet d’une réalisation spécifique. Les écarts de températures au cours des phases d’accélération ou de décélération rapides provoquent des contraintes qui doivent être prises en compte pour le dimensionnement. Les réacteurs Snecma Atar 9 B de 6 tonnes de poussée avec postcombustion sont identiques à celui du Mirage III A qui a volé en mai 1958 soit plus d’un an avant le Mirage IV. Le Mirage IV est le premier avion français à incorporer des commandes de vol électriques sur le gauchissement et la profondeur.
Le véhicule porteur de la bombe est un avion de bombardement. Un deuxième avion de reconnaissance électronique et de brouillage offensif est destiné à préparer le cheminement des bombardiers et à accompagner le raid de bombardement. Le 5 mai 1959, trois avions Mirage IV B de présérie sont commandés, le premier devant voler avant le 1er juillet 1961. Le Mirage IV 01 est alors considéré comme un prototype à échelle réduite destiné à la mise au point du système de navigation et de bombardement. En septembre 1959, le souci de ne pas dépendre d’une licence étrangère pour la propulsion d’un vecteur de la Force nucléaire stratégique conduit à adopter un appareil plus petit et d’un coût moindre, le Mirage IV A. C’est la fin du programme Mirage IV B.
Le 17 juin 1959, Roland Glavany décolle, pour la première fois, le Mirage IV 01 à 10 h 20. Le vol dure 40 minutes. A son troisième vol, le 20 juin 1959, le Mirage IV 01 est autorisé à effectuer un passage au-dessus du salon du Bourget devant le général de Gaulle. Le 19 septembre 1960, à 17 h 05, René Bigand décolle de Melun-Villaroche le Mirage IV 01 et bat le record international de vitesse sur 1 000 km en circuit fermé (1 822 km/h). Lors du vol 138 du 23 septembre, il confirme sa première performance et porte le record sur 500 km en circuit fermé à 1 972 km/h de moyenne en volant entre Mach 2,08 et Mach 2,14.
Une nouvelle définition de l’appareil, équipé de moteurs Snecma Atar 9 D, baptisée Mirage IV A, est approuvée dès le mois d’octobre 1959. Il s’agit d’un avion d’un poids de 32 t au décollage, capable de 1 100 km minimum de rayon d’action (dont 50% en vitesse supersonique), distance qui pourrait être augmentée grâce au ravitaillement en vol.
Très tôt, il apparaît évident, à l’Etat et à Dassault, que les méthodes de travail et la structure des marchés utilisées pour les programmes précédents ne peuvent permettre de garantir la réalisation de ce programme dans le délai fixé. En effet, pour la première fois en France, il s’agit de créer un système d’arme globalement intégré. L’exigence de précision oblige tous les composants du système d’armes à intervenir en interdépendance.
La fabrication en série nécessite la coopération de toutes les entreprises de l’aéronautique française, soit environ 300 sociétés. La part du travail exécutée en propre par Dassault est évaluée à 17 % du coût total d’un avion à sa sortie de chaîne.
Le marché pour 50 avions est confirmé le 29 mai 1962 et, le 4 novembre 1965, celui de 12 avions supplémentaires de même définition mais pouvant être équipés d’un conteneur de reconnaissance.
L’avion de série n° 1 effectue son premier vol à Mérignac, le 7 décembre 1963, aux mains de René Bigand. Il est livré à l’armée de l’Air en février 1964. Dès octobre de la même année, le premier escadron de bombardement est déclaré opérationnel sur la base aérienne de Mont-de-Marsan. Le défi contre le temps a été gagné permettant à la France de devenir une véritable puissance nucléaire. La livraison des avions aux Forces aériennes stratégiques s’effectue à la cadence de deux par mois jusqu’en mars 1968.
A son entrée en service en 1964, le Mirage IV A devient le premier avion militaire européen capable de vol de longue durée à plus de Mach 2 ; il est toujours le seul en Europe occidentale.
Les derniers Mirage IV (P) ont été retirés du service opérationnel en 2005.
Le déroulement du programme Mirage IV peut, à tous égards, être considéré comme exemplaire : les défis techniques ; les performances de vitesse, d’altitude et de rayon d’action ont été conformes aux exigences des clauses techniques ; les qualités de vol ont été considérées comme exceptionnelles par les pilotes utilisateurs ; le système de navigation et de bombardement s’est montré conforme au cahier des charges ; le calendrier, annoncé dès 1958 et considéré comme très serré, a été respecté.
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