Переход к нумерации 4.x является формальным шагом, обусловленным лишь эстетическими соображениями. В 2013 году рассматривалась идея использования смены первого номера в версии как дополнительного стабилизирующего этапа (предлагалось включить в ядро 4.0 только исправления ошибок, без функциональных изменений и новшеств), но данная идея была отвергнута. С точки зрения функциональности выпуск 4.0 не содержит кардинальных изменений или нарушений совместимости и не выделяется среди остальных выпусков, плавно продолжая развитие текущей кодовой базы.

Прошлая смена нумерации была произведена в 2011 году, когда в ветке 2.6.x накопилось 39 релизов. На подготовку 40 выпусков в ветке 2.6.x было потрачено 10 лет, что по мнению Линуса слишком много, поэтому наращивание нумерации ветки 3.x решено прекратить после 20 выпусков. Весомым аргументом в пользу ядра 4.0 также стало желание как можно скорее увидеть выпуск 4.1.15 - это номер версии ядра Linux, показанный в фильме Терминатор, при демонстрации интерфейса киборга T-800.

Из новшеств Linux 4.0 можно отметить:

• Интеграция базовой инфраструктуры, предоставляющей универсальный API для горячего наложения патчей на ядро. Код подготовлен в результате сотрудничества разработчиков SUSE и Red Hat, которые согласились задействовать данный API в реализациях систем обновления ядра без перезагрузки - kPatch и kGraft;
• В подсистеме управления трафиком добавлена поддержка фильтров, написанных с использованием языка виртуальной машины eBPF;
• В сетевом стеке обеспечена поддержка применения для определённых хостов специфичных алгоритмов контроля перегрузки (congestion-control) с привязкой через таблицу маршрутизации;
• Реализация блочного сервера pNFS, позволяющего NFS-клиентам подключаться к совместно используемым дискам с применением блочного ввода/вывода вместо операций чтения и записи NFS. Поддержка нового режима пока реализована только для файловой системы XFS;
• В OverlayFS добавлена возможность использования более одного слоя, доступного только на чтение;
• В реализации сетевого протокола TIPC (Transparent Inter-process Communication), предназначенного для организации межпроцессного взаимодействия в кластере, обеспечена поддержка изолированных пространств имён (namespace);
• Ядро теперь может быть собрано для запуска нитей RCU grace-period-handling с использованием системы приоритетов режима реального времени, что может оказаться полезным для выскоконагруженных систем;
• Подсистема Open vSwitch теперь генерирует собственные идентификаторы потока ("flow IDs"), которые используются для идентификации сетевых потоков в пространстве пользователя, что может привести к увеличению производительности до 40%;
• Удалён ранее объявленный устаревшим системный вызов remap_file_pages(), вместо которого добавлена заглушка, симулирующая его функциональность через использование нескольких виртуальных областей памяти, что позволило сохранить работоспособность приложений, использующих данный системный вызов;
• В драйвер Radeon добавлена поддержка передачи аудиоданных через интерфейс DisplayPort и решены проблемы с производительностью GPU AMD семейства Hawaii (R9 290 и R9 290X). В состав также включены патчи для улучшения управления системой охлаждения GPU на основе GCN, которые приводят к ощутимому снижению уровня шума для GPU за счёт снижения частоты вращения вентилятора;
• Расширение возможностей драйверов для видеокарт Intel, включая начальную поддержку оборудования Intel Skylake;
• В Nouveau произведено слияние с драйвером для видеоподсистем NVIDIA, используемых в SoC на базе процессоров ARM. Добавлены средства для управления частотой GPU GK20A (Tegra K1);
• Добавлена поддержка звуковых карт Studio Evolution SE6X;