Wersja przeznaczona na konsolę Nintendo DS nie bazuje bezpośrednio na edycjach wydanych na PC, PS3 i X360. Można jednak odnotować kilka podobieństw. Odwiedzamy przede wszystkim bardzo zbliżone lokacje, a to dlatego, iż fabuła kieszonkowej edycji toczy się równolegle do pozostałych wersji CoD4. W rezultacie wiele scen możemy obejrzeć z nieco innej perspektywy. Za przygotowanie tej gry odpowiedzialna jest firma n-Space, która na DS-a opracowała również Star Wars: The Force Unleashed.

W kampanii dla pojedynczego gracza do pokonania mamy dwanaście rozbudowanych poziomów. Przez znaczną część gry zajmujemy się jedynie likwidowaniem przeciwników. Są oni zazwyczaj świetnie uzbrojeni i dobrze koordynują swoje działania, tak więc walki te bywają dość wymagające. W wersji przeznaczonej na DS-a nie zabrakło też jednak wstawek nie mających nic wspólnego z rozwałką. Są to przeważnie proste mini-gry, polegające na rozwiązywaniu zagadek logicznych czy rozbrajaniu pozostawionych przez wrogów bomb. W tym drugim przypadku należy się naturalnie liczyć z obecnością limitu czasowego.

Ponadto niektóre misje zakładają używanie różnorakich środków transportu. Możemy między innymi wcielić się w postać strzelca na pokładzie wojskowego śmigłowca. Jeszcze ciekawiej wypadają etapy rozgrywane na pokładzie samolotu Lockheed AC-130. Dysponując kamerą termalną, zajmujemy się zaznaczeniem konstrukcji wroga, tak aby sojusznicze oddziały mogły pomyślnie dotrzeć do celu.

Call of Duty 4 w bardzo dużym stopniu wykorzystuje możliwości oferowane przez ekran dotykowy handhelda. Jest on używany do rozglądania się, czy podnoszenia znajdujących się na planszy przedmiotów – dodatkowych broni, czy granatów. Oprawa wizualna gry prezentuje dość wysoki poziom wykonania. Walki toczone są w trójwymiarowym środowisku. Co ciekawe, jeden z ekraników konsoli może służyć do wyświetlania mapy okolicy, na której zaznaczani są zarówno sojusznicy, jak i jednostki wroga.

Oprócz kampanii dla pojedynczego gracza zadbano także o pełnoprawny multiplayer dla czterech osób. Walki toczone są na dziewięciu różnych mapach, przy czym dwie z nich do zabawy wymagają posiadania pojedynczego egzemplarza gry. Niezbędne dane są w tym przypadku automatycznie wysyłane do pozostałych uczestników zabawy.