W komputerze MicroVAX I ALU i rejestry zaimplementowane były na jednej macierzy bramek, a cała reszta funkcji kontrolnych przy pomocy konwencjonalnych układów logicznych.
Implementacja pełnego VLSI to mikroprocesor MicroVAX-a II: 78032 (lub DC333) CPU oraz 78132 (DC335) FPU. Był to jednocześnie pierwszy mikroprocesor wyposażony w MMU. MicroVAX II zbudowany był na bazie pojedynczej płyty procesorowej i obsługiwał system operacyjny MicroVMS lub Ultrix-32. Miał 1 MB wbudowanej pamięci i wykorzystywał szynę Q-22 z obsługą DMA. Liczni następcy MicroVAX-a II mieli znacznie poprawioną wydajność i pojemność pamięci.
Kolejne VAX-owe procesory VLSI to wyżej wymieniony V-11, CVAX, „SOC” (System on Chip, z ang. „System w jednym układzie”, czyli CVAX zbudowany w postaci jednego układu scalonego), Rigel, Mariah i NVAX. Mikroprocesory VAX rozwinęły się w niedrogie stacje robocze i zastąpiły bardziej rozbudowane modele VAX-ów. Tak szerokie spektrum typów komputerów (od mainframe do stacji roboczych) opartych na jednym modelu programowym nie było w tamtych czasach powszechne.