Menurut ketua arkitek sistem, Mark Cenry, pembangunan PlayStation 4 telah bermula sejak awal 2008 lagi[5]. Kurang dari dua tahun sebelum itu, PlayStation 3 secara rasminya telah dilancarkan, lebih lewat dari rancangan asal akibat beberapa isu berkaitan pengeluaran unit[6]. Kelewatan itu menyebabkan Sony setahun di belakang Microsoft Xbox 360 yang sudah menghampiri jualan sebanyak 10 juta unit pada masa PlayStation 3 dilancarkan[6]. Ketua Pegawai Eksekutif PlayStation Eropah, Jim Ryan berkata Sony tidak mahu mengulangi kesilapan mereka dengan konsol yang akan datang[7].

Dalam pembangunan rekabentuk sistem pula, Sony bekerjasama dengan pengeluar perisian Bungie, yang menawarkan idea kepada alat pengawal serta bagaimana untuk membolehkan ianya bekerja dengan lebih baik untuk permainan yang berasaskan kepada tembak menembak[8]. Dalam tahun 2012, Sony memulakan penghantaran kit pembangun kepada pembangun permainan video; kit itu terdiri daripada komputer yang diubahsuai yang dijana dengan cip Accelerated Processing Unit dari AMD[9]. Kit pembangun ini dikenali sebagai Orbis[10].

Pada awal tahun 2013, Sony mengumumkan acara yang dikenali sebagai PlayStation Meeting 2013 akan diadakan di bandar New York, Amerika Syarikat pada 20 Februari 2013, yang akan menyentuh mengenai masa depan konsol PlayStation[11][12]. Dalam acara itu juga, Sony secara rasminya telah mengumumkan konsol PlayStation 4[13][14], selain mendedahkan secara terperinci akan spesifikasi konsol ini serta ciri-ciri yang ditawarkan kepada pengguna[13][15]. Sony juga mendedahkan klip video mengenai pembangunan permainan video terbaru serta demonstrasi teknikal[16][17]. Manakala, rekabentuk rasmi konsol PlayStation 4 telah ditayangkan secara rasmi pada bulan Jun 2013 dalam acara Electronic Entertainment Expo (E3 2013). Harga permulaan yang dicadangkan adalah sebanyak $399 di kawasan Amerika Utara, €399 di kawasan Eropah dan £349 di kawasan United Kingdom[18][19].