最大の改良点はバイトワード拡張 (BWX) の追加で、これはバイト（8ビット）およびワード（16ビット）単位のアクセスを強化する Alpha ISA の拡張である。これらの命令は乗算パイプラインで実行する。総トランジスタ数は966万個で、寸法は 14.4mm × 14.5mm、面積は 209 mm² である。DECは第6世代のCMOSプロセス CMOS-6 で製造し、0.35μmルール、4層配線である。サムスン電子は1996年初めに0.3μmプロセスを開発し、それに基づいて0.35μmルール、4層配線で製造した。電源電圧は3.3Vで、消費電力は366MHzで31.0W、433MHzで36.0W、500MHzで41.0W、533MHzで43.5W、600MHzで48.5Wである。
1995年10月の Microprocessor Forum で初めて発表された。1995年11月13日、DECは同月中にサンプル出荷を開始すると発表。最初の366MHz版は1996年に量産出荷となった。1996年7月8日、433MHz版の量産出荷と500MHz版のサンプル出荷を発表し、同時に500MHz版の量産開始を9月とした。433MHz版は1,000個注文時で単価1,492ドル。600MHz版は1997年3月31日に量産出荷を開始した。1996年6月、サムスン電子はDECとセカンドソース契約を結んだ。666MHz版を生産したのは同社だけである。1996年11月11日、366MHz版から500MHz版までのサンプル出荷を開始し、1997年には量産出荷を開始した。Alpha 21164A を製造したのはDECのマサチューセッツ州ハドソンのファウンドリとサムスンの韓国国内のファウンドリである。採用企業としては、クレイ・リサーチ、DEC、Network Appliance、DeskStation がある。クレイ・リサーチはスーパーコンピュータ T3E で450/600/675MHz版を使用した。DECは、AlphaServer、AlphaStation、Celebris XL、Digital Personal Workstation で使用している。ネットアップはストレージシステム、DeskStationはワークステーション Raptor Reflex で使用した。
コード名 EV56 で 21164 のさらなる開発が行われた。当初は Alpha 21164A とされる予定だったが、実際には Alpha 21164 のままで製品化されている。クロック周波数としては、366/433/500/533/600/666MHz がある。
499ピンのセラミック製で千鳥配置のpin grid array (IPGA) であり、寸法は 57.40mm × 57.40mm である。パッケージにはヒートスプレッダがあり、2つのスタッドが突き出ていて、そこにヒートシンクを固定する。
総トランジスタ数は930万個、寸法は 16.5mm × 18.1mm、面積は 299 mm² であり、製造プロセスの限界に近い規模である。DECの第5世代CMOSプロセス CMOS-5 で製造されており、0.50μmルール、4層アルミニウム配線である。電源電圧は3.3ボルト (V)、消費電力は、266MHzで46W、300MHzで51W、333MHzで56Wである。
内部クロック周波数は、外部から供給するクロック信号を分周した半分の周波数の信号として生成される。したがって、300MHz版の Alpha 21164 には外部から600MHzのクロック信号を供給する必要がある。
外部インタフェースは128ビットのシステムバスである。システムバスの駆動周波数は内部クロック周波数の3分の1から15分の1で、例えば内部動作周波数が300MHzなら、システムバスは20MHzから100MHzとなる。システムバス用のクロック信号はマイクロプロセッサが発信する。
1917年にアメリカ合衆国で生まれたマンノウォーを祖としている父系である。現在はレリック系とインテント系に分けられている。マンノウォー自身は、アメリカ合衆国で種牡馬入りし、アメリカ三冠馬であるウォーアドミラルなどを出したが、ウォーアドミラルの種牡馬成績が牝馬に偏ったこともあり、父系に大きな影響を与えたのはウォーレリックであり、ウォーレリックの産駒であるレリックとインテントを通じた系統が一番発展している。マンノウォーの孫世代にあたるレリックを通した系統はフランスを中心に繁栄し、日本においてはレリックの直仔のヴェンチアやミンシオが輸入され、ヴェンチアは産駒のクライムカイザーが東京優駿を制すなど成功を収め、レリックの孫世代にあたるシルバーシャークも後継種牡馬を多く残したものの、父系はいずれも廃れている。しかし母系に入ってシルバーシャーク産駒のホワイトナルビーが、オグリキャップとオグリローマン兄妹を出産するなど大きな影響を与えた。同じくマンノウォーの孫世代にあたるインテントを通した系統は、アメリカ合衆国においてインテントの曾孫（ひ孫）世代にあたるリローンチが成功し大きな影響を与えた。リローンチの孫世代にあたるティズナウは史上初のブリーダーズカップ・クラシック連覇を達成するなど競走馬として大活躍し、種牡馬入り後も2005年にブリーダーズカップ・ジュヴェナイルフィリーズを制したフォークロアを出している。ヨーロッパでは、インテントの曾孫（ひ孫）世代にあたるノウンファクトがウォーニングとマークオブディスティンクションを出し、ウォーニングはディクタットを出すなどヨーロッパで成功を収め、ディクタットも種牡馬入り後G1馬を輩出している。さらにウォーニングは日本に輸入され、産駒のカルストンライトオとサニングデールが短距離GIを制すなど日本でも成功を収めた。前述のレリックとインテントを通じない系統は、日本において持込馬の月友が1936年の繁殖入り後に東京優駿優勝馬3頭を含む現在のGI級競走優勝馬を輩出するなど大成功を収め、後継種牡馬を12頭も残しマンノウォー系の発展に大きな影響を与えたものの、月友の父系は途絶えている。しかし母系においては大きな影響力を残した。マンノウォーの孫世代で輸入されたリンボーも天皇賞（春）と宝塚記念に優勝したヒカルタカイなど11頭の後継種牡馬を残したがこちらも途絶えている。