* Architectuur: De Intel 4004 was een 4-bits processor, wat betekent dat hij 4 bits aan gegevens tegelijk kon verwerken. De Pentium 4 was een 32-bits processor (later uitgebreid tot 64-bits in sommige modellen), die 32 (of 64) bits gelijktijdig kon verwerken. Dit is een fundamenteel verschil; de Pentium 4 is een orde van grootte krachtiger in termen van verwerkingscapaciteit voor ruwe gegevens.

* Instructieset: De 4004 had een zeer beperkte instructieset, wat betekent dat hij slechts een klein aantal basisbewerkingen kon uitvoeren. De Pentium 4 had een enorm uitgebreide en complexe instructiesetarchitectuur (ISA), waardoor een veel geavanceerdere en efficiëntere programma-uitvoering mogelijk was.

* Kloksnelheid: De 4004 draaide op een kloksnelheid van 0,74 MHz. De Pentium 4 varieerde van ongeveer 1,3 GHz tot 3,8 GHz. Dit verschil in kloksnelheid weerspiegelt de enorme toename in verwerkingssnelheid. Een GHz is een miljard cycli per seconde, vergeleken met de schamele miljoenen van de 4004.

* Productieproces: De 4004 werd vervaardigd met behulp van een relatief ruw proces van 10 μm (micrometer). De Pentium 4 maakte gebruik van veel geavanceerdere fabricageprocessen, die reikten tot 90 nm (nanometer) en kleiner. Kleinere transistors zorgen voor hogere kloksnelheden, een lager energieverbruik en een grotere transistordichtheid.

* Complexiteit: De 4004 was een relatief eenvoudige processor met een klein aantal transistors. De Pentium 4 was ongelooflijk complex en bevatte miljarden transistors.

* Toepassingen: De 4004 werd in één toepassing gebruikt:de Busicom-rekenmachine. De Pentium 4 dreef een breed scala aan personal computers, werkstations en servers aan die een grote verscheidenheid aan taken uitvoerden.

Kortom, de Pentium 4 vertegenwoordigt een monumentale sprong voorwaarts in computertechnologie vergeleken met de 4004. De 4004 was een baanbrekende chip, een belangrijke stap in de geschiedenis van microprocessors, maar het is in wezen een historisch artefact vergeleken met de mogelijkheden van een Pentium 4. Het verschil is niet alleen kwantitatief (meer snelheid, meer transistors), maar ook kwalitatief (een veel geavanceerdere architectuur en mogelijkheden).