La principal diferencia entre los dos es la velocidad. Los procesadores Pentium III tienen una velocidad máxima de 1,33 gigahercios mientras que los procesadores Pentium 4 pueden alcanzar velocidades máximas de 3,46 gigahercios. Los procesadores Pentium III y Pentium 4 son de las familias anteriores de procesadores Pentium.
La diferencia en las velocidades máximas que pueden alcanzar los dos procesadores tiene muchas consecuencias en el rendimiento general de una computadora. En particular, cuando una computadora instalada con una memoria considerable utiliza la capacidad de velocidad de un Pentium 4, se desempeñará notablemente más rápido al procesar aplicaciones como gráficos y operaciones de computación numérica.
Hay muchas otras diferencias, particularmente en la tecnología, la arquitectura y el tamaño del caché que ocupan los dos procesadores. Los procesadores Pentium 4 tienen tecnología de "subprocesos hiperactivos" incorporada que les permite realizar simultáneamente múltiples tareas de manera más eficiente. En términos de tamaño de caché, los procesadores Pentium 4 tienen un tamaño promedio de 512 kilobytes, mientras que Pentium III tiene una capacidad promedio de 256 kilobytes. Los procesadores Pentium 4 son considerablemente más pequeños que los Pentium III, por lo que estos últimos normalmente ocupan más espacio en la placa base. La arquitectura del bus de datos de los dos procesadores también es diferente. Pentium III tiene un bus de datos con una capacidad máxima de 133 megahercios, mientras que Pentium 4 tiene capacidad para hasta 400 megahercios.
