После начала разработки самолета 737-300 фирма "Боинг" приступила к исследованиям полностью нового 150-местного самолета под условным обозначением 7-7. В июне 1983 г., когда стало ясно, что программа 7-7 отстает на два года от графика, было впервые объявлено о проекте самолета 737-400 на 146 мест. К сентябрю 1984 г. ситуация несколько изменилась: самолет 737-400 теперь предлагался как 100-местный, а на большее число мест рассматривался проект 737-500. Через некоторое время проекту 737-500 было присвоено новое обозначение 737-300L, а затем он вновь стал обозначаться 737-400.В начале июня 1986 г. фирма "Боинг" официально приступила к разработке самолета 737-400, получив накануне заказ от американской авиакомпании "Пьемонт Эрлайнз" на 55 самолетов. Летные испытания опытного самолета начались 23 февраля 1988 г., сертификация завершилась в сентябре, а 1 октября был выполнен первый коммерческий рейс. Первоначально самолет был сертифицирован с максимальной взлетной массой 62,88 т, а в марте 1989 г. - с взлетной массой 68,1 т.

Основное отличие данного самолета от базовой модели 737-300 заключается в увеличении длины фюзеляжа на 3,05 м и применении более мощных двигателей CFM56. В 1997 г. десять самолетов 737-400 заказал "Аэрофлот - Российские международные авиалинии".

На самолете используется цифровой комплекс авионики EFIS с цветными многофункциональными дисплеями. Имеется возможность установки спутниковой навигационной системы GPS.