Dört tekerlekli robotlar, tekerlekli robotlar arasında denge problemini en kolay aşabilen robotlardır. Statik denge için üç tekerlek yeterli olsa da, üç tekerlekli robotlar hareket esnasında dengelerini kaybedebilirken, dört tekerlekli robotlarda bu duruma çok nadir rastlanır. Dört tekerlekli robotlar hem kenar tekerleri arasındaki hız farkı hem de araba benzeri yöntemlerle yönlerini kontrol edebilirler.
Dört tekerlekli robotlarda yön temelde iki farklı prensip uygulanarak kontrol edilir. Bunlardan birincisi iki tekerlekli robotlarda olduğu gibi yan tekerler arasındaki hız farkıdır. Aynı kenarda bulunan tekerlere aynı hızlar verilirse iki kenarın hareket hızları arasındaki fark robotun yönünde bir değişime sebep olmaktadır. Bu tarz bir kontrol yöntemi dört tekerlekli robotları paletli tanklar gibi hareket edebilmesini sağlar. Ancak palet yerine tekerlek kullanıldığından tekerlerde bir kayma ve pozisyonda bir sapma oluşur. Bu sapmanın önüne geçmek için dört tekerlekli robotlar simetrik olarak tasarlanır ve ön ve arka tekerlekler arasındaki mesafe mümkün olduğunca düşük tutulmaya çalışılır.
Dört tekerlekli robotlarda yön kontrolü için kullanılan diğer yöntem, bir diferansiyel ile arabalardaki gibi ön veya forkliftlerde olduğu gibi arka tekerleklerin yönlerinin değiştirilmesidir. Bu uygulamada genellikle sabit kalan tekerlekler motorlarla tahrik edilseler de her tekerleğin motorlara bağlandığı uygulamalar da bulunmaktadır.