パニガーレV4は、1299パニガーレの後継モデルとして、2017年11月開催のドゥカティ・ワールド・プレミア（ミラノショー直前の発表会）で公開された。その特徴は、モデル名が表す通り、V型4気筒エンジンを搭載したこと。851以来のドゥカティ・スーパーバイクシリーズは、「強制開閉バルブのデスモドロミック」「L型2気筒エンジン」「鋼管パイプのトレリスフレーム」を3種の神器としていたが、1199パニガーレ（2012年）からアルミモノコックフレームを採用し、このパニガーレV4ではLツインエンジンも手放したことになる。なお、パニガーレV4用エンジンのVバンク挟み角も、Lツインと同じ90度。なぜL4ではなく、V4を名乗るようになったのかは、エンジンの搭載位置が関係していた。2気筒では、前傾されていたため（横から見ると「L」字型のようだったが、これが後方に大きく傾けられ、「V」字に見えるようになったから。また、1199パニガーレ以来、エンジン本体を構造部材（ストレスメンバー）としていたフレーム構造は、一歩先へ進み、フロントフレームと呼ばれるかたちになった（アルミフレームは、車体の前方とエンジンをつなぐのみ）。新しいV型4気筒エンジンの排気量は、1,103cc。「デスモセディチ・ストラダーレ」と名付けられたのは、2008年に発売されたMotoGPワークスマシンのレプリカモデル「デスモセディチRR」と同じレイアウトのV4エンジンながら、stradale（イタリア語で「道路」。この場合は公道仕様という意）として最適化されていたから。当時のスーパーバイク世界選手権のレギュレーションは「4気筒は1,000ccまで」だったので、1,103ccのパニガーレV4は、そのままレースへの参戦は不可。オーバーした排気量は、公道での扱いやすさを求めたものだった。サスペンションは、フロントがショーワ製、リアがザックス製のフルアジャスタブルタイプで、ヘッドライトがLED化され、さまざまな電子制御装置は、（当時の）最新版へと進化していた。なお、「パニガーレ」という名称は、ドゥカティの所在地、イタリア・ボローニャ州のボルゴ・パニガーレという地名から取られたもの。2020年モデルでマイナーチェンジを受け、パニガーレV4R（2019年）同様の空力パーツ（カウル左右のウイング）を備えた。2021年モデルでは、欧州の環境規制ユーロ5に適合し、トラクションコントロールの制御が向上するなどの変更を受けた。2022年モデルでは、空力パーツ（ウイング）の形状やタンク形状などを変更。出力も向上し、ギア比（1，2，6速）はロング化された。2025年モデルで、欧州のユーロ5+（プラス）規制に適合するためのモデルチェンジを受けた。デスモドロミックによるバルブ開閉のタイミングや、吸気ファネルの可変長などが変更され、新しいフェアリング、両持ちスイングアーム、6.9インチのワイドTFTメーターパネルなどが採用された。
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