Trong vật lý, đặc biệt là trong thuyết tương đối hẹp và thuyết tương đối rộng, vận tốc-4 của một vật thể chuyển động là một vectơ-4 (vectơ trong không thời gian 4 chiều) được định nghĩa là đạo hàm của véctơ vị trí-4 của vật thể theo thời gian riêng gắn với vật thể. Nó đóng vai trò thay thế cho khái niệm vận tốc cổ điển trong không gian 3 chiều.Độ dài (theo mêtric của không thời gian) của véctơ vận tốc-4 luôn bằng c, tốc độ ánh sáng trong chân không. Với vật thể đứng yên trong không gian cổ điển, véctơ vận tốc-4 của nó sẽ hướng theo trục thời gian.