Intel 80386
ごく初期の製品では32ビット演算が正しく行われない、仮想86モードが動作しないという不具合があったが、当初はMS-DOSなどのソフトウェアが主流であり、80286と同様に主として高速な8086/V30として使われていたために32ビット機能を使えなくても重大な支障はなかった。PC-9800シリーズ初の32ビット機「PC-98XL」に採用された例では、32ビット機能がオプション扱いになっており、「機能拡張プロセッサ」を購入してCPUを交換することで32ビット機能を提供する仕様だが、機能拡張プロセッサは不具合が修正された80386そのものである。
80386で採用された32ビット命令セットや仮想86モードはやがて多くのオペレーティングシステム (OS) で徐々に使われるようになっていった。また、Unix系OSであるBSDが移植されて386BSDとなり、Linuxの開発も80386上で開始された。
80376(英語版)は、組込機器用のマイクロコントローラである。80386SXに基づいているものの、リアルモードを実装しておらず、ブート時からプロテクトモードで動作する。
80386用に改良されたOSとして以下が登場した。
Microsoft Windows (Windows) Windows386 2.1 (リアルモード用16ビットアプリケーションを前提とした16ビットOSだが、OS自体は80386のプロテクトモードを活用するようになった) Windows 3.0 (80286相当のプロテクトモードに対応した16ビットアプリケーションを前提とした16ビットOSであるが、OS自体はエンハンスドモード動作時に32ビットの仮想86モードを活用している) Windows NT (OS自体を32ビット化)
OS/2 OS/2 2.0 (OS自体を32ビット化。MVDMに仮想86モードを使用する)
NetWare NetWare386 (MS-DOSから起動し、80386のプロテクトモードを使用できる)
TownsOS 富士通FM TOWNS用(MS-DOSにDOSエクステンダを組み合わせたもの。80386のプロテクトモードを使用。4GBリニアな論理アドレス空間を活かしたマルチメディアデータの取り扱いを可能にした)