Niektóre mikrokontrolery mogą wykonywać jedynie programy zapisane w pamięci zewnętrznej; rozwiązanie to bywa stosowane w przypadku, gdy pamięć programu musi mieć szczególnie duży rozmiar, np. z uwagi na przechowywane w niej tablice stałych (lookup table).
Taktowanie Zegar systemowy mikrokontrolera może być taktowany: zewnętrznym sygnałem taktującym (rozwiązanie często stosowane w dużych układach wymagających synchronicznej współpracy wielu jednostek), rezonatorem, wymagającym podłączenia zewnętrznych elementów ustalających częstotliwość taktowania (najczęściej jest to rezonator kwarcowy lub rezonator ceramiczny i dwa kondensatory), wewnętrznym układem taktującym, nie wymagającym podłączania dodatkowych elementów (wiele nowoczesnych mikrokontrolerów ma wbudowane układy taktujące; w bardziej rozbudowanych wersjach oparte na syntezie częstotliwości przy pomocy pętli synchronizacji fazowej).
Zegary współczesnych mikrokontrolerów osiągają częstotliwości do kilkuset MHz, jednak w większości zastosowań taktowanie może być znacznie wolniejsze. Ustalenie odpowiedniej częstości taktowania rzadko wiąże się z zapotrzebowaniem na moc obliczeniową;