X64
x86アーキテクチャーにある多くのシステムプログラミング機能は近代的なオペレーティングシステムでは使用されておらず、それら古い機能は、AMD64のLongモードにはない。それらは、セグメントアドレッシング、タスクステートセグメントを使用したタスクスイッチ、仮想86モードなどである(ただし、FS, GSセグメントは、オペレーティングシステム構造体へのエクストラベースポインタとして残されている)。これらの古い機能は、Legacyモードでは依然として、完全に実装されているので、これまでの32ビット、16ビットオペレーティングシステムは、修正なしにx64プロセッサー上で動作する。
Intel 64を実装しているCPUは以下のものがある。
Xeon (Nocona以降、Sossaman除、Xeon MPについてはCranford/Potomac以降)
Intel Core 2
Intel Core i9
Intel Core i7
Intel Core i5
Intel Core i3
Intel Core M
Pentium Dual-Core
Intel Atom(model 230/330,N450/D510/D410)
Pentium D
Pentium 4(Prescottはmodel F以降、model 521/531/541/551/561/571)
Pentium Extreme Edition
Celeron D(model 326/331/336/341/346/351/355/356)
Celeron Dual-Core
Celeron M (model 520/530)
Celeron 200シリーズ(model 220)
Celeron 400シリーズ
Celeron 500シリーズ
16ビットWindows(Win16)アプリケーションとDOSアプリケーションは64ビット版Windowsでは動作しない。これは、64ビットモードに仮想86モードがないため、64ビット版Windowsから仮想DOSマシンサブシステム(NTVDM)を削除したためである。
NX(No Execute)ページ保護機能の完全な実装。この機能は32ビット版WindowsでもPAEモードで起動すれば使用できる。
x86版のWindows NTファミリーでFSセグメントが使われている代わりに、x64ではGSセグメントがオペレーティングシステムが定義する2つの構造体を指している。ユーザーモードでのスレッドインフォメーションブロック(NT_TIB)とカーネルモードでのプロセスコントロールリージョン(KPCR)である。たとえば、ユーザーモードでは、GS:0はスレッドインフォメーションブロックの最初のメンバーのアドレスである。この規則を維持することによりx64版Windowsの開発が容易になった。しかし、AMDに対して、LongモードでFS, GSセグメントの機能を保持することを要求することになった。(ただし、セグメントアドレッシング自体は、近代的なオペレーティングシステムで使われるものではない)
Microsoft Visual Studio 2005以降では、64ビット版Windowsのみで動作する64ビットアプリケーション、32ビット版Windowsと64ビット版WindowsのWOW64上の両方で動作する32ビットアプリケーションの開発が可能である。