Die integrierten Services-Router (ISRs) der Cisco 4000-Serie beherbergen die Cisco-Netzwerkschnittstellenmodule (NIMs), die sich aus der verbesserten Hochgeschwindigkeits-WAN-Schnittstellenkarte (EHWIC) entwickelt haben und die Portdichte sowie die Modulfähigkeit erhöhen. Bis zu drei integrierte NIM-Slots in der 4000-Serie ermöglichen flexible Konfigurationen. Die NIMs unterstützen die Online-Einfügung und -Entfernung (OIR), wodurch die Ausfallzeit für neue oder Ersatzmodule reduziert wird.

Die verfügbaren Module umfassen 2-Port- und 4-Port-Analoganschlüsse (FXS), direkte Durchwahl (DID), ausländische Vermittlungsstelle (FXO), eine Kombination aus 2-Port-FXS und 4-Port-FXO, 4-Port-Eingang und -Ausgang (E/M) sowie 2-Port- und 4-Port-Basisanschlüsse (BRI). Die BRI-Karten unterstützen nur Sprachfunktionen. Die NIMs verfügen über einen dedizierten digitalen Signalprozessor (DSP), der für die zeitmultiplexierte analoge Sprachdienste (TDM) verwendet wird.