64ビット
その直後に64ビット版Linux on zSeriesもリリースされた。
2001年: インテルは最初の64ビットプロセッサItaniumをリリース。当初予定したよりも遅れたため、市場ではあまり成功したとは言い難い。最初に動作したOSはLinuxであった。
2002年: インテルはItaniumの後継としてItanium 2をリリース。
2003年: AMDはAMD64アーキテクチャに基づいたOpteronとAthlon 64をリリース。Appleは64ビットのPowerPC 970を採用したマシンをリリースし、同時に部分的に64ビット機能をサポートしたMac OS Xをリリースした。いくつかのLinuxディストリビューションからAMD64をサポートした版がリリースされた。マイクロソフトはAMD64をサポートしたWindowsの開発計画を発表。インテルは、Itaniumが同社の唯一の64ビットアーキテクチャであることを改めて強調。
2004年: インテルはAMD64と互換なアーキテクチャを開発中であることを認めた(当初 IA-32e と呼称していたが、後にEM64Tを経てIntel 64に改称)。さらに、それを実装したノコーナ (Nocona)XeonとPentium 4をリリース。フリースケールはPowerPC G4の後継であるPowerPC e700を発表。VIA Technologiesは64ビットプロセッサIsaiahを発表。
long long型はどんなプラットフォームでも(32ビット環境でも)常に64ビット幅以上である。
今日では、多くの64ビットコンパイラがLP64モデルを採用している(Solaris、AIX、macOS、z/OS のネイティブコンパイラなど)。マイクロソフトのVisual C++コンパイラはLLP64モデルである。LP64モデルの欠点は、long型の値をint型変数に代入するときにオーバーフローが発生する可能性がある点である。一方、ポインタをlong型にキャストすることが可能である。LLP64モデルは、これとは逆になる。標準に完全準拠したコードでは、どのデータモデルであっても影響はないが、実際には整数型の幅を暗黙のうちに仮定してコードを書いていることが多い。 なお、これらのモデルはコンパイラ毎にどれを採用するかという問題であり、同一OS上でこれらが混在することは可能である。しかし、OSのAPIがどのモデルを選択するかで、そのOSでよく使われるデータモデルが決まる傾向がある。MinGW環境のGCCはLLP64を採用する。
デバイスドライバがどのデータモデルを採用するかも重要な問題である。ドライバはデータ操作にポインタを頻繁に使い、DMAのためにハードウェアに対して特定幅のポインタをロードする必要がある。例えば、32ビットPCIデバイスのドライバは、4GiBを超える位置にあるメモリとの間でDMAを行うことができない(デバイスのDMAレジスタは32ビット幅であるため)。このため、OSがそのドライバに対して要求を行う際にそのような制限を考慮するか、IOMMUを使う必要がある。