Về thiết kế, Xiaomi Mi Router 4 mới có thiết kế khá giống người tiền nhiệm của nó là Mi Router 3. Bộ định tuyến này đi kèm 4 ăng-ten đa hướng, sử dụng hệ thống tản nhiệt lớn bằng hợp kim nhôm – magie và miếng dán tản nhiệt hai mặt.

Ở mặt sau, bộ định tuyến có các lỗ thoát khí nằm ở hai bên cũng như ở đáy, giúp nâng cao hiệu quả của hệ thống tản nhiệt.

Ở bên trong, bộ định tuyến này đi kèm với 128MB RAM và 128MB bộ nhớ trong, tương tự như người tiền nhiệm của nó. Tuy nhiên, công ty đã chú trọng nâng cấp vào CPU, do đó Mi Router 4 được trang bị chip xử lý MT7621A, có thể cung cấp kết nối tối đa lên đến 128 thiết bị.

Các cổng kết nối có sẵn trên bộ định tuyến bao gồm một cổng WAN và hai cổng LAN ở mặt sau. Ở mặt trên là logo Mi đặt ở trung tâm và đèn LED để báo hiệu kết nối.

Xiaomi Mi Router 4 sử dụng cổng WAN và LAN theo chuẩn Gigabit, Wi-Fi băng tần kép 2.4G/5G và hỗ trợ MiNET để kết nối nhanh các thiết bị thông minh chỉ bằng một cú nhấp chuột. Để kết nối, người dùng sẽ chỉ cần nhấn nút MiNET và sẽ nhanh chóng kết nối các thiết bị thông minh với router mà không cần mật khẩu.

Về bảo mật không dây, nó hỗ trợ mã hóa WPA-PSK / WPA2-PSK, quản lý quyền truy cập Wi-Fi (danh sách đen và danh sách trắng), ẩn SSID, phát hiện xâm nhập, bảo vệ chống DoS, trình quản lý điều khiển quyền truy cập và cô lập SSID.