Dù Il-4 chỉ là một máy bay ném bom tầm trung, nó có tầm hoạt động đủ để thực hiện các phi vụ ném bom chiến lược. Không quân Xô viết không thực sự quan tâm tới điều này, nhưng quả thực Il-4 đã được sử dụng trong nhiều phi vụ ném bom được quảng cáo rùm beng tại Berlin. Đa số các phi vụ khác đều ở tầm ngắn hơn, thường có thêm 1.000 kg bom nữa dưới cánh, ngoài 2.500 kg ở khoang trong.

Phần Lan đã mua 4 chiếc DB-3F do Đức chiếm được. Chúng mang số từ DF-22 đến DF-25 trong Không quân Phần Lan và bay từ Bryansk, Nga đến Phần Lan (chiếc DF-22, đã bị phá hủy khi đang trên đường bay và rơi gần sân bay Syeschtschinskaya). Những máy bay này sau đó hoạt động trong Phi đội 48 trong năm 1943 (DF-23, DF-24 và DF-25), Phi đội 46 trong năm 1944 (DF-23 và DF-24) và Phi đội 45 trong thời gian ngắn vào năm 1945 (DF-23), cho đến chiếc cuối cùng còn hoạt động được đã được cất vào kho 23 tháng 2-1945