1 листопада 1943 року її перейменували на 4-ту польову дивізію Люфтваффе. Літом 1944 року 4-та авіапольова дивізія під командуванням генерал-лейтенантаР. Пісторіуса тримала оборону на ділянці поблизу білоруського Вітебська.
22 червня 1944 року з початком радянського масштабного стратегічного наступу за планом операції «Багратіон» дивізія у складі 53-го армійського корпусу 3-ї танкової армії утримувала оборону на північ від Вітебська (праворуч розташовувалась 6-а авіапольова дивізія, ліворуч — 246-та піхотна дивізія). Протягом декількох днів весь 53-й корпус був оточений 39-ю і 43-ю радянськими арміями та угруповання було вщент розгромлене в боях за Вітебськ. В кільці оточення опинилися п'ять німецьких дивізій, які були розбиті на дві ізольовані частини: одна блокована на західній околиці міста (6-та авіапольова, 206-та пд, частина 197-ї пд, полк 246-ї пд); друга — північніше (Островно) (4-та авіапольова, головні сили 246-ї, підрозділи 197-ї піхотних дивізій).
Командир LIII корпусу генерал від інфантеріїФрідріх Голльвіцер, що на момент початку наступу військ 3-го Білоруського фронтугенерал-полковникаЧерняховського І. Д. знаходився в розташуванні 4-ї авіапольової дивізії на північний захід від Вітебська, здійснив спробу влаштувати операцію прориву, але дивізія була оточена в Островно і знищена 26—27 червня 1944 року. Велика частина солдатів і офіцерів дивізії загинула (зокрема, командир дивізії — генерал-лейтенант Роберт Пісторіус), ті, що залишилися в живих, були взяті в полон.
Mitcham, Samuel W. (2007a). German Order of Battle, Volume Two: 291st–999th Infantry Divisions, Named Infantry Divisions, and Special Divisions in WWII. Mechanicsburg, PA, United States: Stackpole Books. ISBN 978-0-8117-3437-0.
Antonio Muñoz — Göring's Grenadiers: The Luftwaffe Field Divisions, 1942—1945 ISBN 978-1-891227-40-0
Werner Haupt: Die deutschen Luftwaffenfelddivisionen 1941—1945. Dörfler Verlag, ISBN 3-89555-268-2.
Kevin Conley Ruffner: Luftwaffe Field Divisions 1941—1945, Osprey Publ., Oxford 1990. ISBN 1-85532-100-9
Раффнер К. К. Полевые дивизии Люфтваффе. 1942—1945. — М. : АСТ, 2002. — ISBN 5-17-012031-1.