w Pentium MMX zmieniona na jednostkę z Pentium Pro z 90% skutecznością). Wyższa częstotliwość taktowania szyny (początkowo 60 i 66 MHz). Przeprojektowany koprocesor (5-6 razy wydajniejszy niż w i486). Przy włączonym stronicowaniu (zob. Page Size Extension, PSE-36 i Physical Address Extension) dostępne były, obok 4 kB, także strony o rozmiarze 4 MB. Wsparcie dla maszyn wieloprocesorowych: umożliwienie tworzenie maszyn dwuprocesorowych, APIC dla maszyn z większą liczbą procesorów.
Nowa architektura Pentium oferowała mniej więcej dwukrotnie większą moc obliczeniową w porównaniu z intelowskimi 486. Najszybsze modele 486 produkowane później miały prawie taką samą wydajność jak Pentium pierwszej generacji, a niektóre zaawansowane klony 486 produkowane przez AMD równały się wydajnością z Pentium 75.
Wczesne modele Pentium Dwa pierwsze modele Pentium miały częstotliwość taktowania 60 i 66 MHz. Były one kompatybilne z gniazdem Socket 4. Później pojawiły się wersje 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 i 233 MHz oraz 266 MHz (233 tylko w wersji MMX, 266 tylko w wersji MMX Mobile), dla których stworzono gniazdo Socket 5, a później Socket 7.