M1919A4式机枪是由M1917A1式水冷式重机枪的水冷方式改进为气冷，M1919A4的全枪质量大为减轻，既可车载又可用于步兵携行作战。外观上明显的特征是枪管外部有一散热筒，筒上有散热孔，散热筒前有助退器。该枪与M1917A1式重机枪一样，采用枪管短后坐式工作原理，卡铁起落式闭锁机构。机匣呈长方体结构，内装自动机构组件。枪弹击发后，枪机和枪管只共同后坐一小段行程，机匣中的两个开锁斜面同时下压闭锁卡铁两侧的销轴，迫使闭锁卡铁滑出枪机下部的闭锁槽，于是枪机开锁，脱离枪管节套，单独后坐；枪管节套在惯性作用下向后运动，压缩枪管复进簧。后坐过程中，枪机从弹带中抽出一发枪弹，抽壳钩从弹膛内抽出发射过的弹壳。枪机后坐到位后，复进簧伸缩，推动枪机复进，抛壳挺撞击弹壳，使之向下方抛出。枪机继续复进，完成推弹入膛、枪机与枪管的闭锁动作。在枪机与枪管共同复进过程中，打击枪弹底火，完成一个自动循环过程。该枪采用250发弹链供弹。
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