Серии О3 и О4 («Орбита-3» и «Орбита-4») считались финальными в проекте Иж-2126. В третьей серии был найден итоговый дизайн автомобиля, а четвёртая представляла собой предсерийный вариант – с коррективами, внесёнными по результатам продувки прототипа в аэродинамической трубе с участием специалистов Renault, а также с уточнениями по ходовой части и агрегатам.
В 1984 году Иж-2126 серии О4 успешно прошёл государственные испытания. Однако в декабре скончался Дмитрий Фёдорович Устинов – министр обороны СССР и «покровитель» Ижевского автозавода. После этого сумма, которую планировалось выделить на серийное освоение «Орбиты», начала стремительно сокращаться и заводу пришлось готовить упрощённый вариант Иж-2126-О5.