Tryb 64-bitowy również posiada mechanizmy zapewniające w dużej mierze zgodność wstecz z istniejącym oprogramowaniem, ułatwiając przejście twórcom oprogramowania z tradycyjnej architektury x86 do AMD64.
Odpowiednikiem architektury AMD64 jest opracowana przez firmę Intel architektura EM64T. Mimo że są one ze sobą w dużej mierze kompatybilne, to przyrost wydajności w trybie 64-bitowym w przypadku procesorów firmy AMD jest znacznie większy w stosunku do procesorów produkowanych przez Intela. Wynika to głównie z bardzo krótkiego okresu, w jakim Intel musiał zaimplementować rozszerzenia architektury w procesorach z linii Pentium 4. Powszechnie sądzi się również, że było to przyczyną trudności technicznych z uzyskaniem przez Intela wysokich częstotliwości pracy tych procesorów (synteza układu została ze względu na pośpiech powierzona algorytmom automatycznej optymalizacji).