ซีพียู Pentium รุ่นแรกมีความเร็ว 60MHz หรือเท่ากับ 100 mips ผู้คนยังคงเรียกซีพียูรุ่นนี้ ว่า p5 หรือ p54 เพื่ออิงกับของเดิมด้วย ซีพียูรุ่นี้มีทรานซิสเตอร์ 3.21 ล้านชิ้น และทำงานกับแอดเดรส 32 บิต (เหมือนกับ 486) นอกจากนี้ยังมีบัสภายนอกแบบ 64 บิตซื่งทำให้มีความเร็วสูงกว่า 486 ประมาณ 2 เท่าอีกด้วย

ซีพียูเพนเทียมมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ 60/66/75/90/100/120/133/150/166/200 MHz ซีพียู 60/66 MHz รุ่นแรกใช้งานบน Socket4 ส่วนที่เหลือทั้งหมดทำงานกับเมนบอร์ด Socket นอกจากนั้น ยังมีซีพ๊ยูบางรุ่น (75MHz-133MHz) สามารถทำงานบนเมนบอร์ดแบบ Socket 5 ได้ด้วย

เพนเทียมมีความคอมแพตทิเบิลกับระบบปฏิบัติการรุ่นเก่าทุกชนิด อาทิ DOS, Windows 3.1, Unix และ OS/2 การออกแบบในลักษณะซูเปอร์สเกลาร์ทำให้สามารถปรมวลผลคำสั่งได้ 2 คำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา ซีพียูรุ่นนี้มีแคช 8KB แยกกัน 2 ชุด (แคชของโค้ดกับแคชข้อมูล) และมีหน่วยประมวลผลเชิงทศนิยมซื่งทำให้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าซีพียูแบบ x86 นอกจากนั้น เพนเทียมยังมีระบบจัดการพลังงาน SL ของ 486SL และมีการปรับปรุงคุณสมบัติข้อนี้ให้ดีขึ้นด้วย ซีพียูมีพินที่เชื่อมโยงกับเมนบอร์ด ถ้าหากมองภายในตัวซีพียูแล้วที่จริงมันเป็นซีพียู 32 บิตสองอันที่เชื่อมเข้าด้วยกันแต่แยกการทำงาน

เพนเทียมรุ่นแรกกินไฟ 5 โวลต์ ดังนั้นมันจึงก่อความร้อนสูงมาก แต่เมื่อมาถึงรุ่น 100MHz อัตราการกินไฟลดลงเหลือ 3.3 โวลต์ นอกจากนั้นตั้งแต่รุ่น 75MHz เป็นต้นมา ซีพียูยังสามารถทำงานแบบ SYMMETRIC DUAL PROCESSING ซื่งหมายถึงสามารถติดตั้งซีพียูเพนเทียมสองตัวในพีซีเครื่องเดียวกันได้ ถ้าเมนบอร์ดรองรับการติดตั้งดังกล่าว

เพนเทียมอยู่ในตลาดได้นานมาก อินเทลผลิตซีพียูรุ่นนี้ออกมาภายใต้ความเร็วต่าง ๆ และรูปแบบต่าง ๆ ที่จริงแล้วอินเทลได้ใส่สิ่งที่เรียกว่า "s-spec"eating ลงไปด้วย ซึ่งเป็นเครื่องหมายบนต้วซีพียู เพื่อบอกข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับตัวซีพียู เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเซตอัปเมนบอร์ดได้อย่างเหมาะสม