Athlon 64 (známý také pod jmény „ClawHammer“, „Newcastle“, „Winchester“, „Venice“, „San Diego“ a „Orleans“) reprezentující vstup 64-bitových mikroprocesorů firmy AMD na běžný spotřebitelský trh, byl vypuštěn 23. září2003. Tento procesor plně realizuje novou architekturu AMD64. Je to první AMD procesor s jádrem osmé generace (K8) pro desktopové a mobilní počítače. Nyní jsou k dispozici tři jeho varianty - Athlon 64, Athlon 64 FX, a dvoujádrový Athlon 64 X2.
Nejlepší Athlon 64 FX je v pozici hardwarového produktu pro nadšence, který je vždy o jeden rychlostní stupeň nad nejrychlejším běžným Athlonem 64.
Ačkoliv jsou jeho taktovací frekvence obvykle mnohem výše, všechny procesory Athlon 64 FX mají vždy jedno jádro s výjimkou nejnovějšího Athlonu 64 FX-60 (Toledo), který byl uvolněn 10. ledna2006. Všechny procesory Athlon 64 FX mají své multiplikátory zcela otevřené, což je jasná výhoda vůči normálním Athlonům 64.
Socket 754 - Levná a všem dostupná platforma pro Athlon 64 „value“ procesory (tedy nejnižší třídu), která disponuje pouze jednokanálovým 64bitovýmřadičemRAM paměti a horší sběrnicí HyperTransport / 800 MHz (HT800).
Socket 939 - Nákladnější a zřetelně výkonnější platforma pro novější procesory Athlon 64, dvoujádrové Athlon 64 X2 a nejnovější Athlon 64 FX. Nabízí dvoukanálový 128bitový řadič RAM paměti a výkonnou sběrnicí HyperTransport / 1000 MHz (HT1000).
Socket 940 - Velmi nákladná platforma pro procesory Opteron a staré Athlon 64 FX. Nabízí dvoukanálový 128bitový řadič RAM paměti, ale vyžaduje drahé registrované DDR SDRAM paměti.
Socket AM2 - Nová platforma přinášející podporu DDR2 pamětí. Zároveň je oznámena další nová platforma AM3.