厳しい排出ガス規制に対して何とか解決の目処がついたトヨタ自工は、来るべき1980年代に向けて新型車の開発に注力するようになる。そのなかでフルモデルチェンジの時期を迎えていたカローラには、「ベストセラー国際車」にふさわしい全面的でレベルの高い全面改良が求められた。
　開発陣は新しいカローラを企画する上で、「総合性能に優れた、1980年代をリードする高級大衆車」という基本テーマを掲げる。具体的には、先進的な設計思想をもとに1：居住性、静粛性、走行安定性、低燃費の追求2：多様化する大衆車需要層への対応3：国際商品としての十分な競争力の確保、という3テーマに技術力を傾注した。
　テーマ実現の方策として、最も重視されたのがスタイリングである。新鮮で高級感があり、しかも優れた空力特性と広い居住空間を達成するために、開発陣はフードとベルトラインを低くした直線的でシャープなウエッジシェイプを基調とした。ボディータイプは多様なユーザーに対応するため、セダン、ハードトップ、クーペ、リフトバックという4タイプをデザインする。

　インテリアは室内空間と荷室スペースの拡大、機能的かつ先進性に富んだインパネの構築、カラーコーディネーションの工夫等がポイント。ガラス面積の拡大や前輪ディスクブレーキの全車標準化など、安全性の向上にも取り組んだ。
　エンジンは従来モデルの改良版となる4K-U型1.3Lと2T-GEU型1.6Lに加え、新開発の3A-U型1.5Lを搭載する。駆動方式は絶対の自信を持つ後輪駆動（FR方式）を継続した。シャシー関連では、従来のリーフリジッド式に代わって4リンク式のリアサスペンションが新規に開発される。

　4代目となる70型系カローラは、1979年3月に市場デビューを果たす。キャッチコピーは「1980年代のライフスタイルを見つめて。スケール大きく、いい友誕生」。練りに練った車両コンセプトや顧客の多様な指向に合わせたワイドバリエーション（全部で81タイプ！）を強調するフレーズだった。
　4代目カローラでユーザーが最も注目したのは、400時間以上の風洞実験を繰り返して構築されたというスタイリングにあった。セダンはフロント・ロー＆リア・ハイの安定感のあるデザインが特徴。ノッチバックタイプのハードトップは軽快さが際立っていた。新設定のハッチバックドア付きクーペはスポーティなイメージ。そしてリフトバックはスポーツワゴン風の多用途性がひと目でわかるデザインに仕上がっていた。ヘッドライトはセダンが重厚な丸型4灯式で、それ以外のボディーは精悍な角型2灯式を採用する。
　走りに関しても、4代目は従来型を大きく凌いだ。とくにリアサスペンションの路面追従性や室内の静粛性の向上が好評を博す。上級さが増したインテリアデザインも注目を集めた。

　1980年代を指向する大衆車は、その後もさまざまな車種強化を実施していく。1979年8月には13T-U型1.8Lエンジンを搭載する1800シリーズを追加（1981年8月に廃止）。1981年8月にはマイナーチェンジを実施し、装備の充実やスタイリングの改良を図った。1982年2月にはシリーズ初のディーゼルエンジン（1C型1.8L）仕様を設定し、その3カ月後にはやはりシリーズ初のワゴンモデルを追加した。
　さらなるバリエーションの強化でユーザーにアピールした4代目カローラ。しかし80年代が進むと、次第に販売成績は伸び悩むようになる。ライバル車群が次々とパッケージングで有利なフロントエンジン＆フロントドライブ（FF方式）を採用したため、カローラの室内空間の魅力度が失われはじめたからだ。
　居住性を重視した有効なパッケージングを実現するためには、もはやFRでは難しい−−。そう判断した開発陣は、次期型カローラではFF方式に一新する決断を下す。一方、コーナリング性能に重きを置くスポーツモデル（レビン）だけはFR方式を継続する方針を打ち出した。結果的に4代目の70型系は、最後のFR方式の大衆カローラとなったのである。