Posiadał 32 kB pamięci podręcznej (wersja standardowa Pentium miała tylko 16 kB cache’u) – głównie z uwagi na konieczność zniwelowania opóźnień spowodowanych wolniejszym działaniem szyny w architekturze i486.
Miał być rozwiązaniem dla użytkowników chcących uzyskać wydajność Pentium na płytach 486, jednak był mniej wydajny od konkurentów takich jak AMD Am5x86 czy Cyrix Cx5x86 oraz zbyt późno pojawił się na rynku. Charakterystyczną cechą tego procesora było nadmierne wydzielanie ciepła, które wymagało aktywnego chłodzenia oraz praktycznie uniemożliwiało przetaktowywanie układu.
Pentium MMX mały|250x250px|Pentium MMX Pentium MMX to pierwszy procesor firmy Intel posiadający zestaw instrukcji MMX. Pentium MMX był nieco tylko zmodyfikowanym procesorem Pentium:
zwiększono rozmiar pamięć cache do 16 kB (z 8 kB), dodatkowo usprawniono dostęp do pamięci podręcznej, dodano jednostkę BPU (ang. Branch Predicition Unit), zapożyczoną z Pentium Pro, zwiększono bufor zapisu z 2 do 4 bajtów, dłuższy potok przetwarzania instrukcji, dodano stos powrotu, dzięki czemu powrót z podprogramów (procedur) był krótszy;