Posiadał również wirtualne przestrzenie pamięci, opisane jako Supervisor (nadzorca), User (użytkownik), Program (program) i Data (dane), wbudowaną jednostkę zarządzania pamięcią oraz dwa zintegrowane z układem banki pamięci podręcznej dla rozkazów i danych, po 256 bajtów każdy.
Początkowo komputer miał pracować z częstotliwością 16 MHz, by zapewnić kompatybilność wsteczną. Układy obecne w komputerach serii ST i przeniesione do linii TT (na przykład kontrolery DMA i układ graficzny) nie były w stanie pracować z szybkościami powyżej tej granicy. Część oprogramowania wykazywała ponadto niestabilność przy uruchamianiu na szybszych jednostkach. By umożliwić pracę komputera z 32 MHz układem 68030, Atari musiało dokonać pewnego rodzaju przeskalowania swojego projektu, dodając sporych rozmiarów pamięć podręczną. W ten sposób udało się pogodzić procesor pracujący z częstotliwością 32 MHz i szynę systemową działającą o połowę wolniej.
Zarządzającym komputerami Atari TT systemem operacyjnym była ulepszona wersja TOS o numerze 3.0. Został on umieszczony w czterech kościach ROM (512 kB). Nie oferował jednak użytkownikowi wielozadaniowości z wywłaszczeniem.