Das erste was Istvan Pely für Fallout 3 entworfen hatte, war die ikonische T-45 Power Rüstung. Mit Fallout 4 knüpfte er daran an und modellierte die T-60 Power Rüstung. Todd verfolgte einen ähnlichen Ansatz. Auch er wollte im vierten Teil das in den Vordergrund drängen, was Fallout ausmachte. Der Spieler, sollte den Tag nachspielen, an dem die Bomben fielen. Denn die Flucht in die Vaults war das, was Fallout seiner Meinung nach ausmachte. So fing alles an. Istvan musste sich die Vorstadtsiedlung eines futuristischen 50er Jahre Szenarios vor der Zerstörung ausdenken. Ohne zu wissen, wo das Spiel überhaupt ausgetragen werden würde. Zahlreiche amerikanische Großstädte spukten zu dem Zeitpunkt durch ihre Köpfe. New York war die erste Wahl und zeitweise dachten sie sogar über San Francisco nach. Wofür Obsidian Entertainment dann eine Zeile ihres New Vegas Ablegers hätte ändern müssen. Aber worauf sich Todd, Istvan und Emil letztlich einigten war Boston. Es trug den Titel von Americas Walking City, weil man vom Flughafen aus ganz Boston zu Fuß erkunden konnte. Für Istvan war der ausschlaggebende Faktor jedoch dessen Kultur. Boston war nicht nur eine der Geschichtsreichsten Städte der USA, sondern besaß mit seinen klassischen roten Ziegelsteingebäuden im Colonial Stil und High-Tech Wolkenkratzern das reizvollste Landschaftsbild für ein Fallout Setting. Emil liebte die Idee. Da er in Boston aufgewachsen war. Er würde später sein eigenes Haus, seine High-School, Bahnhof und Bushaltestelle aus seiner Kindheit ins Spiel integrieren. Außerdem wanderte das Maskottchen seines High-School Football-Teams, den Don Bosco Bears, in Form einer Bärenmaske ins Spiel.
Das Pre-Production-Team reiste für eine Woche nach Boston. Sie schossen Fotos der wichtigsten Orte, fingen die Atmosphäre ein und legten Ankerpunkte fest, die sie unbedingt umsetzen wollten. Fenway Park, das Baseballstadion der Boston Red Sox, gedieh dadurch zum zentralen Punkt Fallout 4s. Aber auch die Old North Church, Concord, Lexington oder Salem, wo im 17. Jahrhundert die Hexenprozesse stattfanden wanderten in die Mixtur. Das Vertical Slice Fallout 4s, von dem alles abgeleitet werden würde, war Vault 111 und die erste Spielstunde, die der Spieler von dort aus zurücklegen konnte. Aber sein erstes Ziel sollte Diamond City werden. Die Stadt, zu der das Team Fenway Park umbaute. Es war lange Zeit der Punkt, an welchem der Spieler alle seine Quests annahm. Ein weiterer wichtiger Ort wurde Bostons Rotlichtbezirk Scollay Square. Das Team baute ihn, in Anlehnung an die letzte Burlesque Tänzerin Bostons, Mary Goodneighbor, in die Good Neighbor Siedlung um.
Der optisch größte Unterschied zwischen Teil 3 und 4 war aber zweifellos die Farbpracht. Als die Bethesda Game Studios Mitglieder von Skyrim zurück zu Fallout wechselten, fiel ihnen erst mal auf, wie versessen sie damals auf braun gewesen waren. Für Fallout 4s Einleitungssequenz mussten Istvan Pely und Adam Adamowicz Wohnräume gestalten. Was zur Erstellung farbenfroher Brands führte. Sie evolvierten zur neuen Farbpalette des Spiels. Spezifische Farbtöne definierten alle Elemente. Ein einziger Blauton erstreckte sich von High-Tech-Gebäuden bis hin zu Fahrzeugen.
Dank eines Campus-Polizei-Kollegen genoss Emil eine Privatführung durch Bostons Universität. Im Keller des MIT entdeckte er das Cryo-Lab mit seinen gigantischen Tiefkühlbehältern. Emil wusste sofort, dass diese Cryo-Tanks ins Spiel mussten. Er schrieb eine Story, in welcher der Spieler eingefroren wurde und im Kälteschlaf miterlebte, wie sein Ehepartner getötet und Sohn entführt wurde. Um Jahre später, bei seinem Erwachsen, sich auf die Suche nach ihm machen zu müssen. Es war eine sehr schlicht gehaltene Geschichte, im Vergleich zu Black Isle Studios Spielen. Sämtliche Elder Scrolls Spiele hatten diesen Ansatz bereits verfolgt. Sie begannen alle gleich, um dem Spieler die Möglichkeit zu geben, seine eigene Geschichte zu erleben. Bethesdas Marktforschung hatte außerdem zu Tage gefördert, dass die meisten Spieler viel lieber Sammelobjkten wie Magazine oder Bubblehead Figuren nachjagten und wenig Wert auf Story legten. Weshalb Emil KISS als Credo für die Fallout 4 Geschichte nahm: Keep It Simple and Stupid. Er verwendete Black Mass als Grundlage der Story und verwandelte Johnny Depps James Bulger Charakter in das Institut. Das KISS Prinzip führte außerdem zum Ausbleiben von Lore-Bombs. Fallout 4 Unterhaltung wurden Informationslos und stupide. Dennoch kam das Spiel auf über 111.000 Zeilen gesprochener Dialoge. Von denen erstmalig auch die Protagonistenseite mit Sprachausgabe versehen wurde. Da der Spieler die mittlerweile Bethesda typische Charaktererschaffung durchlief, umfassten diese Sprachfetzen sogar 900 verschiedene Spieler-Vornamen.
Fallout 3 hatte sich auf die Enklave sowie Brotherhood of Steel beschränkt. Obsidian Entertainment hatte Fraktionen hingegen eindrucksvoll in Fallout New Vegas implementiert. Spieler durften sich mit ihrer Lieblingsfraktion verbünden und dadurch Einfluss aufs Endspiel nehmen. Selbigen Ansatz verfolgten die Bethesda Game Studios nun ebenso. Die Hauptquestreihe brachte den Spieler in Kontakt mit den Synth liebenden Railroad Untergrundkämpfern, Preston Garveys Minutemen zum Wiederaufbau Amerikas, der Synth ausrottenden Brotherhood of Steel und dem teuflischen Institut, das viele Bewohner für einen Mythos hielten. Des Spielers Wahl, sich auf die Seite einer der Fraktionen zu stellen, dominierte die zweite Hälfte des Geschichtsverlaufs.
Eine weitere Inspirationsquelle wurde Destiny. Bungie hatte quasi Ego-Shooter auf Spielkonsolen erfunden und das Gunplay im Laufe der Jahre perfektioniert. Weshalb Fallout 4s actionreiches Kampfsystem nach ihrem Vorbild entstand. An Destiny orientierte sie das Team ebenso was die Framerate anging. Fallout 4 sollte, egal wo sich der Spieler befand, immer mit 30 FPS laufen. Zusätzlich zum Kampfsystem selbst, erhielt das Spiel ein umfangreiches Waffenherstellungssystem. Fallout 4 umfasste über 40 Basis-Waffen, die der Spieler mit Modifikationen versehen und so über 700 kreieren konnte.
Eine recht ähnliche Erneuerung war das Werkstattsystem zum Errichten von ganzen Siedlungen. Zwischen den Spiel-Entwicklungen hielten die Bethesda Game Studios stets einen „Game Jam“ ab. Während dieses durfte jeder Entwickler eine neue Spielkomponente seiner Wahl erfinden, die es möglicherweise ins kommende oder aktuelle Spiel schaffte. Physiksystem-Programmierer Mike Delany erschuf beim Pre-Fallout-Game-Jam ein rudimentäres System, durch das der Spieler In-Game Gebäude errichten und sogar Stromleitungen verlegen konnte. Die Idee kam intern derart gut an, dass Mike im Laufe der zweieinhalb jährigen Produktionsphase beinahe ausschließlich daran arbeiten durfte. Dennoch stand die Existenz des Werkstattsystems ständig auf der Kippe. Da sich das Team nie bewusst war, ob Spieler überhaupt Interesse hatten etwas zu bauen. Bethesda entschied sich letztlich dafür und löste damit eine Begeisterungswelle bei den Fans aus. Andere Features schafften es, wie so oft, nicht mehr in Spiel. Das Team hatte beispielsweise ein Collectible Magazin vorgesehen, über welches der Spieler ganz Fallout 4 auf seinem Pip-Boy Display spielen konnte.
Ungeachtet dessen wurde Fallout 4 bei seinem November 2015 Release ein bombastischer Erfolg. Es rangierte je nach System zwischen 84 und 88 Punkten Durchschnittswertung. Bethesda verkaufte bereits am ersten Tag 1,2 Millionen Kopien per Steam und 12 Millionen physikalische Exemplare. Was über 750 Millionen Dollar in den ersten 24 Stunden bedeutete.