על רקע ההצלחה הראשונית שלו, ולמרות חוסר הניסיון שלו (והכישלון של מארק 2), בשנת 1961 ברודלי פנה לרג פרנל כדי לתכנן ולבנות מגרש פורמולה 1 עבור קבוצת המרוצים Bowmaker-Yeoman Racing Team שלו. לולה Mk4 הציגה את מסגרת החלל הצלילית הרגילה, עם תמיה מקדימה חדשנית באמצעות עצמות השאיפה התחתונות והקשרים הצליביים העליונים עם זרועות רדיוס, בעוד שבגב היו קשרים צליביים עליונים ונמוכים וזרוע רדיוס; הרעיון של ברודלי המשיך לשמש עד שנות השבעים. במקור, ה-Mark 4 השתמש במנוע Coventry-Climax 4 המשותף, בעוד ש-V8 1.5-ליטר (91 ס"מ) הפך מאוחר יותר זמין. אף על פי שג'ון סורטיס ורוי סלבדורי הוכיחו כי הם מהירים בהם, ואחד הושם על העמוד הראשון במירוץ הראשון שלו, הגראנד פרי ההולנדי של 1962, על ידי סורטיס, המכונית לא הצליחה לסיים. סורטיז זכה ב-2000 גינאות במלורי פארק, והגיע למקום השני בבריטניה ובגרמניה
גראנד פריס.