Первым процессором шестого поколения стал процессор Pentium Pro. Процессор был объявлен в сентябре 1995 года, а продажи начались в 1996 году. Процессор устанавливался в гнездо Socket 8 и был несовместим с процессорами семейства Pentium. Внутри корпуса процессора на самом деле содержалось две различных микросхемы: собственно ядро процессора и кэш память второго уровня. Различные модификации процессора Pentium Pro имели кэш-память второго уровня объемом 256кб, 512кб, 1Мб и даже 2Мб, причем кэш-память второго уровня, находясь в самом процессоре, работала на частоте ядра процессора, а не на частоте системной шины. В процессоре была реализована двойная независимая шина (DIB), которая состоит из 64-битной шины кэш-памяти (на частоте процессора) и внешней шины данных процессора. Внешняя шина данных, как и у Pentium - 64-разрядная. Регистры процессора остались 32-разрядными, причем архитектура процессора глубоко оптимизирована на исполнение именно 32-разрядного кода: производительность на 32-битных приложениях значительно выше производительности обычного Pentium на такой же частоте, а производительность в 16-разрядных приложениях - существенно ниже чем у Pentium.
Кэш первого уровня L1 - 16кб (по 8кб для команд и данных), технология изготовления: 0.50, затем 0.35 мкм, частота системной шины 60, 66МГц, частота процессоров: 150-200МГц.
Изготовление процессоров Pentium Pro было крайне дорого из-за того, что в одном корпусе нужно было разместить два различных кристалла, цена даже на младшие модели с 256кб кэша L2 была весьма высокой и, кстати, так практически никогда и не опустилась! Стоимость процессоров с 1Мб, а тем более 2Мб кэша L2 была поистине фантастической! Из-за проблем с производством и, как следствие, высокой цены, эти процессоры никогда не стали процессором настольного PC, так навсегда и оставшись СУГУБО СЕРВЕРНЫМ решением. Этот процессор был для своего времени крайне революционным, и можно сказать, что он слишком сильно опередил свое время.