Så snart han ble ansatt av Intel, utarbeidet Faggin en ny metodikk for såkalt random logic, med silisiumporter, som tidligere ikke hadde eksistert. Denne metodikken, sammen med andre teknologi- og kretsinnovasjoner han bidro til, gjorde at 4004 kunne bli integrert i én enkelt brikke. Masatoshi Shima fra Busicom, uten tidligere erfaring i chipdesign, assisterte Federico i seks måneder under utviklingen av MCS-4 før han dro tilbake til Japan. Der skrev han programvaren for Busicoms kalkulator, det første produktet som tok i bruk en mikroprosessor.