Porta-vozes do grupo militante palestino Jihad Islâmico disseram que os quatro mortos seriam integrantes do movimento, que viajavam em um carro.
O exército de Israel disse que realizou o ataque contra o campo de refugiados de Jabaliya, mas não deu mais detalhes.
Os ataques aéreos israelenses, que vêm sendo realizados há uma semana, já deixaram mais de 30 mortos, entre eles, civis.
Segundo Israel, os ataques são em resposta aos foguetes palestinos que tem sido disparados contra alvos israelenses do norte da Faixa de Gaza.
Noite
Durante a noite, outro ataques aéreo de Israel, que atingiu a casa de um líder do Hamas, matou pelo menos 11 pessoas na Faixa de Gaza.
A autoridade palestina afirmou que nove dos mortos eram civis e outras 25 pessoas ficaram feridas no ataque.
O líder do Hamas Khalil al-Hayya não estava na residência no momento do ataque.
Um porta-voz do Ministério do Exterior israelense, Mark Regev, afirmou que Israel tentou ser o mais preciso possível em seu ataque, mas não pode conseguir que militantes em áreas civis sejam imunes de ataque.
Segundo Regev, Israel vai continuar sua operação militar na Faixa de Gaza enquanto o Hamas estiver disparando foguetes contra Israel.
Reunião
Em reunião de gabinete no domingo, o primeiro-ministro de Israel, Ehud Olmert, advertiu que Israel aumentará seus ataques contra Gaza se os ataques palestinos com mísseis não forem interrompidos.
Os militantes palestinos em Gaza teriam disparado mais de 50 foguetes contra Israel na última semana, ferindo sete civis e forçando a fuga de centenas de pessoas das regiões atingidas. As sirenes do sistema de alerta têm sido ouvidas várias vezes ao dia na cidade israelense de Sderot, a mais atingida.
Segundo Olmert, se as atuais medidas diplomáticas e militares não derem os resultados desejados, Israel intensificará suas ações.