Pentium MMX er opbygget over en almindelig Pentium. L1 Cachen er dog forøget til 32 KB (16 KB til data, og 16 KB til instruktioner). MMX er 57 ekstra instruktioner der er indlagt i selve chippen, for at hjælpe med for skellige multimedia opgaver. MMX er kun en fordel hvis man bruger programmer der er skrevet specielt til MMX instruktionssettet. Der vil dog være en hastighedsforøgelse på programmer der ikke udnytter MMX , dette skyldes at L1 cachen er blevet dobbelt så stor som på en Pentium Classic. Ifølge Intel skulle der være en hastighedsforøgelse på 60% ved brug af programmer som udnytter MMX instruktionerne.