19-åringens identitet og motiv er ikke kjent, men han skal ha hevdet at han aksjonerte på vegne av terrornettverket Al Qaida, skriver avisen Le Figaro.
Et av mannens ofre, en 60 år gammel mann, ble skutt og drept mens han satt bak rattet i sin egen bil.
To menn på 35 og 45 år ble skutt på fortauet i et boligområde i Istres, en småby med rundt 50.000 innbyggere som ligger 30 kilometer fra Marseille helt sør i Frankrike.
En 55 år gammel kvinne ble såret under skytingen.
Politiet har pågrepet gjerningsmannen og opplyser at han tidligere har vært i deres søkelys som følge av sin store interesse for militære våpen. 19-åringen skal også ha vært innlagt på psykiatrisk sykehus.
Frankrikes innenriksminister Manuel Valle ankom Istres torsdag kveld og har varslet en grundig etterforskning for å fastslå hvordan 19-åringen fikk tilgang på automatgeværet.