Men selv om Intel ikke hadde slike planer, lanserte AMD en 64-bit versjon den 22. april 2003 under navnet AMD Opteron. Dette var den største utvidelse av «80x86-familien» siden lanseringen av 32-bit prosessoren Intel 80386 i 1985. AMD Opteron er beregnet på den mest profesjonelle delen av markedet, og AMD innledet i denne forbindelse et samarbeid med Sun Microsystems. Den 23. september 2003 lanserte deretter AMD mikroprosessoren AMD Athlon-64 for den jevne forbruker.