- Maximum clock speed - nya adalah 740 kHz
- Program dan penyimpanan data yang terpisah (yaitu, sebuah arsitektur Harvard). Berlainan dengan rancangan arsitektur Harvard lainnya yang menggunakan bus yang terpisah, 4004, karena ingin mengurangi jumlah pin, menggunakan sebuah bus 4-bit tunggal dimultiplex untuk mentransfer:
- Alamat 12-bit
- instruksi 8-bit, tidak ditaruh di memori yang sama dengan
- data word 4-bit
- Set instruksi yang terdiri dari 46 instruksi (di mana 41 diantaranya memiliki lebar 8 bit dan 5 lebar 16 bit)
- Set register terdiri dari 16 register masing-masing 4 bit
- tumpukan subroutine internal memiliki kedalaman 3 tingkat
Chip Pendukung
- 4001: 256-byte ROM (256 8-bit program instructions), and one built-in 4-bit I/O port*
- 4002: 40-byte RAM (80 4-bit data words), and one built-in 4-bit output port; the RAM portion of the chip is organized into four "registers" of twenty 4-bit words:
- 16 data words (used for mantissa digits in the original calculator design)
- 4 status words (used for exponent digits and signs in the original calculator design)
- 4003: 10-bit parallel output shift register for scanning keyboards, displays, printers, etc.
- 4008: 8-bit address latch for access to standard memory chips, and one built-in 4-bit chip select and I/O port*
- 4009: program and I/O access converter to standard memory and I/O chips*