Dodano też dodatkową instrukcję cmov (przesłanie warunkowe, realizujące działanie operatora warunkowego), która w niektórych przypadkach pozwalała zrezygnować z instrukcji skoku w ogóle.
Wydajność pracy z kodem 32-bitowym była znakomita, ale Pentium Pro był często wolniejszy od zwykłego Pentium przy wykonywaniu kodu 16-bitowego. Był to jeden z głównych powodów dlaczego procesor ten nie stał się bardziej popularny. Większość domowych komputerów używała wtedy jeszcze 16-bitowego środowiska operacyjnego Microsoft Windows 3.x oraz Microsoft Windows 95.
Pentium Pro miał w zależności od modelu – 256 lub 512 KB pamięci podręcznej (późniejszy model miał 1 MB), zaprojektowanej w unikatowy sposób. Procesor i pamięć podręczna były produkowane na osobnych rdzeniach i łączono je dopiero w momencie wkładania ich w obudowy. Niemożliwe było testowanie obu tych części osobno. Możliwe było to dopiero po ich połączeniu, co oznaczało, że ukryta wada jednej z części zmuszała do odrzucenia całości.