Als Nachfolger des erfolgreichen Xsara WRC trat der C4 ein schwieriges Erbe an, aber er erfüllte die hohen Erwartungen und ist seit seinem ersten Einsatz ein Siegerauto in der Rallye-WM.
Für das herrschende technische Reglement der Rallye-Weltmeisterschaft (WRC) sind die Proportionen des C4 nahezu ideal, und die schon im Serienzustand ausgefeilte Aerodynamik tut ein Übriges. So lag das Hauptaugenmerk bei der Entwicklung der WRC-Variante des C4 auf der optimalen Gewichtsverteilung unter der Maßgabe des genehmigten Mindestgewichts von 1.230 kg. Schon Ende der Saison 2005 konnte der C4 WRC, der sich auf die Erfahrung des gesamten Techniker-Teams in Satory stützen konnte, seine erste Probeläufe absolvieren.
Angetrieben wird der C4 WRC von einem Turbo-Vierzylinder mit fast genau 2 Litern Hubraum, der 320 PS bei 5 500 U/Min leistet und ein maximales Drehmoment von 58 mkg (570 Nm) bei 2 750 U/Min auf die Kurbelwelle stemmt. Der Motor ist quer und um 25° in Richtung Auspuffstrang geneigt eingebaut. Wie alle WRC hat der C4 Allradantrieb mit mechanischen Differenzialen an Vorder- und Hinterachse und einem elektronisch gesteuerten Mitteldifferenzial. Sein 6-Gang-Getriebe wird sequenziell betätigt: Die Gangschaltung befindet sich am Lenkrad, so dass der Pilot es zum Schalten nicht loslassen muss, was einen Zeitvorteil bringt. Die Radaufhängung an Schraubenfedern weist als Besonderheit von CITROËN Racing selbst hergestellte Stoßdämpfer auf.
Bei der Rallye Monte-Carlo 2007 setzten Sébastien Loeb/Daniel Elena und Dani Sordo/Marc Marti das Fahrzeug zum ersten Mal im Rennen ein und konnten gleich einen grandiosen Doppelsieg erringen. Seitdem siegte der C4 in 43 Rallyes, in denen er eingesetzt wurde, 26-mal, davon neun Doppelsiege. 2008 und 2009 holte er die Markentitel Nummer vier und fünf für CITROËN in der Rallye-Weltmeisterschaft.
Und am Steuer des C4 WRC holten Sébastien Loeb und Daniel Elena 2007, 2008 und 2009 ihre Fahrer- und Beifahrerweltmeisterschaften Nummer vier, fünf und sechs. Damit und mit ihren 54 Siegen bei Weltmeisterschafts-Rallyes führen sie die Rekordlisten dieses Sports einsam an.