Важное место в творчестве Сергея Иванова занимает тема нелегкой судьбы переселенцев, русских крестьян, которые после отмены крепостного права отправлялись в поисках лучшей доли в рискованные путешествия на восток или юг, вглубь страны. В 1883–1889 годах еще совсем молодой, начинающий художник Иванов побывал в Самарской, Рязанской, Владимирской, Воронежской и Оренбургской губерниях специально для изучения жизни переселенцев. Не жалея себя, он прошел сотни верст вместе с ними, чтобы достоверно передать быт, переживания этих обездоленных людей. В пути делал наброски, исполненные искреннего сочувствия. Результатом таких поездок стала серия картин, которые находятся в нескольких российских музейных собраниях.

Полотно «В вагоне 4-го класса» относится к этой серии. На нем изображена группа крестьян-переселенцев, которые теснятся в вагоне для бедных. Оригинальна «кадрированная» композиция картины, построенная на разнонаправленных линиях. Большу́ю ее часть занимает стена вагона, сквозь проем которой открывается сцена оживленного разговора. Мужики в серых зипунах сидят на неудобной скамейке. Ярким пятном выделяется желтый платок девочки в глубине.

Художник тщательно воспроизвел обозначения на стене вагона, где читаются: «4 класс» и «Р», вероятно, первая буква названия железной дороги. Ниже – полустертые вертикальные палочки-отметки, очевидно, проведенных в дороге дней, и, по обеим сторонам от двери: «Ростов». Так можно узнать, куда движется этот поезд.

Иванов принадлежал к молодому поколению передвижников. В выборе сюжетов он был близок старшим членам Товарищества и тоже видел одной из главных задач искусства критическое отображение действительности. Но по сравнению с художниками, работавшими в 1870-х годах, его живописный язык уже принципиально другой, с характерной для рубежа XIX–XX веков свежестью пленэрных впечатлений и смелостью композиционных решений.