Четвертое поколение — процессоры OMAP 4430, 4460 содержат дввухъядерный CPU ARM Cortex-A9 (частота 1ГГц и 1,5ГГц соответственно) и PowerVR SGX540 GPU работающий на частоте 304 или 384 МГц соответственно (в предыдущих версиях частота была около 200 МГц), что делает его гораздо более быстрым. В ряде тестов, новый графический процессор работает в 2 раза быстрее его предшественника. Все OMAP 4 содержат аппаратный мультимедийный ускоритель IVA3 с программируемым DSP, что позволяет кодировать/декодировать 1080p Full HD видео. Также присутствует возможность кодирования/декодирования стереоскопического 3D видео (OMAP4430: 720p, OMAP4460: 1080p). Поддерживаются все современные графические API: OpenGL(R) ES v2.0, OpenGL ES v1.1, OpenVG v1.1 и EGL v1.3
Ядро ARM Cortex-A9 с блоком обработки SIMD-команд позволяет увеличить производительность на 50% в сравнении с решениями третьего поколения и в ряде случаев превосходит NVIDIA Tegra 2. Также используется двухканальный контроллер памяти LPDDR2, сравнимый с одноканальным контроллером Nvidia Tegra 2.
Система SmartReflex(tm) 2 позволяет устройству автоматически контролировать частоту и напряжение на чипе в зависимости от использывания, что позволяет более эффективно использовать заряд.
Новый аудио модуль увеличил время работы при прослушивании музыки и теперь обеспечивает 120 часов воспроизведения звука качества CD.