Es ist geplant auf der Strecke der S4 die neuen S-Bahn-Züge der Baureihe ET490 einzusetzen, die von der S-Bahn Hamburg GmbH seit 2016 angeschafft werden. Nähere Informationen dazu in der S-Bahn aktuell vom 16. Dezember 2013.
Geplant ist der Einsatz der Zweistrom-Varianten, wie sie bereits jetzt auf der Strecke von Hamburg nach Stade fahren.