合并棱边
在前面的步骤中，我们已经合并好四阶魔方每个面的中心块（图1-1）。我们将合并每条棱边，即将每条棱边的两个棱块也拼成同色，但各棱边的位置和朝向暂无需还原（图1-2）。
| 图1-1 | 图1-2 |
至此，四阶魔方就降阶为三阶魔方。
基本方法
1、如图2-1所示，位于左前棱位下侧的绿白棱块和位于右前棱位上侧的绿白棱块颜色相同，当我们同时顺转底面及第二层时（图2-2），它们正好可以构成一组同色棱边。这时魔方的侧面看上去有点错乱，但我们可以简单应用“送出-带回”互逆操作的还原思路，即进行一次换棱，将所合并的绿白棱边替换到顶层（图2-3~图2-5）。最后同时逆转底面及第二层复原（图2-6），魔方的侧面恢复到原来归位状态。
| 原始状态 | TD | R | U' | R' | TD' | 动画演示 |
| 图2-1 | 图2-2 | 图2-3 | 图2-4 | 图2-5 | 图2-6 | 图2-7 |
值得注意的是，我们将所合并的绿白棱边替换到顶层时，顶层另一条棱边也被带回并拆分。因此我们应事先在顶层准备好一条尚未合并的棱边，以免破坏已合并的“成果”。
2、如图3-1所示，位于左前棱位上侧的绿白棱块和位于右前棱位下侧的绿白棱块颜色相同。我们可以相应地先同时逆转顶面及第二层（图3-2），将同色棱边合并；再进行一次换棱，将所合并的绿白棱边替换到顶层（图3-3~图3-5）；最后同时顺转顶面及第二层复原（图3-6）。
| 原始状态 | TU' | F' | U | F | TU | 动画演示 |
| 图3-1 | 图3-2 | 图3-3 | 图3-4 | 图3-5 | 图3-6 | 图3-7 |
3、如图4-1所示，位于前顶棱位右侧的绿橙棱块和位于右前棱位下侧的绿橙棱块颜色相同。我们当然可以通过简单的变换，先将前顶棱边换至左前棱位，再使用前面所介绍的方法进行合并棱边。更为便捷的方法是将前顶棱位的绿橙棱块换至右前棱位上侧，以实现棱边合并。但直接换棱将破坏右前棱位的绿橙棱块，因此我们先同时顺转底面及第二层（图4-2），将绿橙棱块移开避让；再根据顶层绿橙棱块的位置及朝向，选择以顺转右面开始棱法（图4-3~图4-5），将顶层的绿橙棱块带回；最后同时逆转底面及第二层复原（图4-6），两个绿橙棱块合并。
| 原始状态 | TD | R | U' | R' | TD' | 动画演示 |
| 图4-1 | 图4-2 | 图4-3 | 图4-4 | 图4-5 | 图4-6 | 图4-7 |
值得注意的是，在上述合并棱边的过程中，原先位于左前棱位的一条棱边将被拆分，因此这个位置上不应存放已合并的棱边。
4、如图5-1所示，位于前顶棱位右侧的绿橙棱块和位于右前棱位上侧的绿橙棱块颜色相同。我们可以相应地先同时逆转顶面及第二层（图5-2），将绿橙棱块移开避让；再根据顶层绿橙棱块的位置及朝向，选择以逆转前面开始换棱（图5-3~图5-5），将顶层的绿橙棱块带回；最后同时顺转顶面及第二层复原（图5-6），两个绿橙棱块合并。
| 原始状态 | TU' | F' | U | F | TU | 动画演示 |
| 图5-1 | 图5-2 | 图5-3 | 图5-4 | 图5-5 | 图5-6 | 图5-7 |
合并多条棱边
上述几种合并棱边基本方法的步骤顺序基本相似，如果事先规划好棱块的移动路径，完全有可能实现两条、甚至多条棱边的合并。
如图6-1所示，位于左前棱位下侧的绿白棱块和位于右前棱位上侧的绿白棱块颜色相同，位于前顶棱位右侧的绿橙棱块和位于右前棱位下侧的绿橙棱块也颜色相同。我们先同时顺转底面及第二层（图6-2），将同色绿白棱块合并。而接下来的换棱只要将顶层绿橙棱块换至右前棱位上侧，就可以同时实现绿橙棱边的合并。根据其位置及朝向，我们选择以顺转右面开始换棱（图6-3~图6-5），将所合并的绿白棱边推到顶层，并带回将顶层绿橙棱块。最后同时逆转底面及第二层复原（图6-6），两个绿橙棱块也合并了。
| 原始状态 | TD | R | U' | R' | TD' | 动画演示 |
| 图6-1 | 图6-2 | 图6-3 | 图6-4 | 图6-5 | 图6-6 | 图6-7 |
我们注意到，在最后一步同时逆转底面及第二层的过程中，橙白棱块将回到左前棱位的下侧。如果我们在图6-5中不急着进行最后一步复原，而是继续通过换棱法将另一个橙白棱块换至左前棱位的上侧，那么当最后一步复原时，橙白棱边也将合并。如果条件允许，我们还可以进一步在左后棱位实现另一条棱边的合并，这样就可以一次合并四条棱边。
特殊情况
如图7-1所示，其他棱边均已合并，只剩下蓝黄和橙绿两条棱边尚未完成。如果我们按照上面所介绍的方法，那么在合并一条棱边的同时，又会拆开另一条已合并的棱边，从而陷入循环困境。这时我们不应急着去合并棱边，而是要将这两条棱边拆开。我们先同时顺转底面及第二层（图7-2），使拆开的棱边在右前棱位上并不处于合并状态。通过观察不难发现，如果目前能将位于右前棱位的蓝黄和橙绿棱块上下对调，那么这两条棱边就能在其后的复原中顺利合并。我们就先以顺转右面开始换棱（图7-3~图7-5），将这两个棱块推到顶层。
| 原始状态 | TD | R | U' | R' |
| 图7-1 | 图7-2 | 图7-3 | 图7-4 | 图7-5 |
然后以逆转前面开始换棱（图7-6~图7-8），将其以另一朝向带回，蓝黄和橙绿棱块正好进行了对调；最后同时逆转底面及第二层复原（图7-9），两条棱边得以合并。
| F' | U² | F | TD' | 动画演示 |
| 图7-6 | 图7-7 | 图7-8 | 图7-9 | 图7-10 |