เทคโนโลยีการสื่อสารเคลื่อนที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถให้บริการที่แข่งขันกับลูกค้าได้ ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่จึงพยายามใช้ความก้าวหน้าล่าสุดในด้านนี้ ทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบันคือการว่าจ้างเครือข่าย 4G
คลาส 4G ในปัจจุบันรวมถึงเครือข่ายการสื่อสารเคลื่อนที่ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของเทคโนโลยีรุ่นที่สี่ โดดเด่นด้วยการแลกเปลี่ยนข้อมูลความเร็วสูงและคุณภาพการสื่อสารด้วยเสียงที่ดีขึ้น ต่างจาก 3G เครือข่ายของคลาสนี้ใช้เฉพาะโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลแพ็กเก็ต (IPv4, IPv6) อัตราแลกเปลี่ยนมากกว่า 100 Mbps สำหรับสมาชิกมือถือและมากกว่า 1 Gbps สำหรับสมาชิกคงที่ การส่งสัญญาณเสียงในเครือข่าย 4G ดำเนินการผ่าน VoIP ปัจจุบันมี 2 เทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับว่าตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของเครือข่าย 4G สิ่งเหล่านี้คือ LTE-Advanced และ WiMAX (WirelessMANAdvanced)
การพัฒนาเทคโนโลยี LTE ซึ่งเป็นต้นแบบของ LTE-Advanced เริ่มต้นในปี 2543 โดย Hewlett-Packard และ NTT DoCoMo ทิศทางนี้มีแนวโน้มดี เนื่องจากแม้แต่เครือข่ายรุ่นที่สามเพิ่งเริ่มได้รับความนิยม เทคโนโลยีเริ่มตอบสนองความต้องการของ 4G เฉพาะในรุ่นที่สิบเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมาตรฐานนี้สามารถนำไปใช้กับเครือข่ายมือถือที่มีอยู่ได้ จึงเริ่มได้รับประโยชน์จากการสนับสนุนของผู้ให้บริการเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ เครือข่ายแรกที่ใช้ LTE-Advanced เปิดตัวอย่างเป็นทางการในเดือนธันวาคม 2552 ในเมืองสตอกโฮล์มและออสโล
เทคโนโลยี WiMAX เป็นวิวัฒนาการของมาตรฐานการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย Wi-Fi กำลังได้รับการพัฒนาโดย WiMAX Forum ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2544 คุณลักษณะของ WiMAX คือการมีอยู่ของโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่หลากหลายสำหรับสมาชิกแบบคงที่และแบบเคลื่อนที่ เครือข่ายเซลลูลาร์แรกที่ใช้เทคโนโลยี WiMAX เปิดตัวในเดือนธันวาคม 2548 ในแคนาดา
วันนี้เครือข่าย 4G เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นทั่วโลก อย่างไรก็ตาม การนำไปปฏิบัตินั้นเต็มไปด้วยปัญหาบางประการ หนึ่งในนั้นคือคลื่นวิทยุความถี่สูงที่ใช้ในเครือข่ายเหล่านี้ไม่สามารถเจาะอาคารในเมืองได้แย่มาก ดังนั้น (เมื่อเทียบกับ 3G) จำเป็นต้องมีสถานีฐานอีกมากมายเพื่อให้ครอบคลุมคุณภาพ
