O możliwościach C64 świadczy okres jego zmierzchu: gdy wychodziły pierwsze poważne gry na Amigę i PC, wiele firm ciągle tworzyło wersje dla C64 (Pirates!, North & South i inne).
Konstrukcja Procesor i pamięć Procesor thumb|Procesor MOS 6502 Komputer C64 jest wyposażony w 8-bitowy mikroprocesor MOS Technology 6510 (w nowszych wersjach 8500), który był kompatybilny (ale nie sprzętowo, procesor 6510 wyposażono w dodatkowe możliwości np. sterowanie magnetofonem do zapisu programu) z mikroprocesorem MOS Technology 6502 (używanym między innymi w komputerach Atari, Apple i konsolach Nintendo). Procesor taktowany był zegarem około 1 MHz (dokładnie 0,985 MHz w wersji PAL oraz 1,023 MHz w przypadku NTSC).
Pamięć RAM składała się z 64 kB (stąd nazwa komputera), zaś ROM – ok. 20 kB (zawarto tam system operacyjny (KERNAL), interpreter języka BASIC w wersji 2.0 przygotowany przez Microsoft oraz tablicę znaków). Standardowo, po włączeniu, komputer oferował ok. 38 kB na programy w BASIC. Reszta pamięci była zajęta poprzez zmapowane na nią obszary ROM. Pozwalało to m.in. na „przepisanie” systemu operacyjnego ze stałej pamięci ROM do pamięci RAM, umożliwiając użytkownikowi jego modyfikacje. Można było odłączyć pamięć ROM, uzyskując prawie pełne 64 kB (bez obsługi BASIC).