В 1971 году дал знать о себе выявленный еще в ходе государственных испытаний, но так и не устраненный дефект М-4. 25 января экипажу военного летчика 1-го класса майора В.Я. Бондаренко предстоял перелет с тундрового (грунтового) аэродрома Советский (Воркута) в Энгельс. Взлет выполнялся с весом 180 тонн. Для сокращения разбега закрылки были выпущены на угол 30 градусов (вместо обычных 24 градусов), что разрешалось «Инструкцией экипажу самолета М-4».
Самолет плавно отделился от грунтовой ВПП и стал набирать высоту под небольшим углом тангажа без крена. Однако на высоте не более восьми метров появился небольшой, но все возраставший крен. На 15–20 метрах он достиг 70–80 градусов (на глаз) и продолжал увеличиваться. В итоге самолет перевернулся, ударился о землю и загорелся. Расследование трагедии показало, что М-4 вышел на закритические углы атаки из-за «совпадения процесса «вздыбливания» с продольной раскачкой самолета».
Не прошло и трех лет, как снова трагедия, о которой в двух словах не расскажешь. 17 сентября 1974 года экипаж командира корабля военного летчика 1-го класса майора Л.Н. Станиславского выполнял полет по маршруту в простых метеоусловиях. На восьмой минуте полета, находясь на высоте 4500 метров, включилась звуковая и световая сигнализация о пожаре в зоне № 5 отсеков топливных баков с одновременным введением в действие противопожарных средств. Однако ни автоматические, ни введенные затем в действие экипажем дополнительные средства пожар не ликвидировали.
Тем временем командир огневых установок доложил о белом шлейфе за самолетом и взрывах в фюзеляже, что привело к разрушению топливных баков и срыву створок отсека задней опоры шасси. В этих условиях командир экипажа приказал его членам покинуть самолет. Шесть человек катапультировались и благополучно приземлились, но командир, покинув терпящую бедствие машину последним, попал в шлейф горящего керосина и от полученных ожогов умер еще в воздухе. Не смог воспользоваться средствами аварийного спасения и воздушный стрелок, так как наземные предохранители рукояток аварийного поворота сиденья при занятии им рабочего места не были вывернуты, и стреляющий механизм кресла не сработал.
Как показало расследование, причиной пожара стало разрушение на взлете (или при наборе высоты) тормозной камеры заднего правого колеса вследствие руления на повышенной скорости (60 км/ч вместо допустимой 20 км/ч) с последующим торможением машины на исполнительном старте. Возгорание произошло из-за попадания тормозной жидкости на разогретые тормозные барабаны.