Sorti en 1982 le Commodore 64 utilise un microprocesseur 8 bits 6510 (un dérivé proche du 6502 qui a la possibilité de gérer des banques de mémoires en les amenant à la demande dans l'espace d'adressage du processeur) et dispose de 64 kilooctets de mémoire vive.

La puce graphique, VIC-II (en), fournit 16 couleurs, huit sprites, des capacités de défilement (scrolling), et deux modes graphiques bitmap. Le mode texte standard fournit 40 colonnes, comme la plupart des modèles PET de Commodore.

La puce sonore, SID, a trois voix, plusieurs formes d'ondes, modulations sonores et capacités de filtrage. Elle est très avancée pour son époque. Son concepteur, Bob Yannes, sera le cofondateur de la société de synthétiseur Ensoniq.

Le BASIC incorporé n'offre pas un moyen facile d'accéder aux capacités graphiques et sonores avancées de la machine ; les utilisateurs doivent donc utiliser les commandes PEEK et POKE pour adresser directement la mémoire afin d'obtenir le résultat escompté, ou alors utiliser des extensions comme Simon's BASIC, ou encore programmer directement en assembleur. Les limitations extrêmes de ce BASIC, la nécessité d'avoir à se documenter afin de rechercher des informations machines proches du système (puce audio, puce vidéo) pour afficher des graphiques, pouvoir jouer de la musique et créer des sons, la lourdeur d'utiliser les instructions PEEK et POKE en BASIC sur des programmes importants, tout ceci a sans doute conduit les programmeurs de l'époque à basculer très rapidement du BASIC au langage assembleur, bien plus rapide et offrant davantage de possibilités, ce qui peut expliquer en partie le très fort engouement autour de cette machine et la qualité supérieure des jeux et démos dessus, comparativement à d'autres micro-ordinateurs de la même époque. Ceci étant dit, Commodore possédait une meilleure implémentation du BASIC, mais choisit finalement de vendre le C64 avec le même BASIC 2.0 utilisé dans le VIC-20 de peur que le C64 ne fasse chuter les ventes du PET/CBM.

Le C64 hérite des machines CBM et du VIC-20 un port utilisateur programmable (6522) et un port série propriétaire fonctionnant sur un principe proche de l'IEEE-488 et permettant de brancher (et d'adresser) des périphériques, en particulier une ou plusieurs unités de mono-disquettes de 5,25 pouces 1540 (lecteur de disquette du VIC-20), 1541 et 1542.

Il y eut un modèle portable avec lecteur de disquette et écran intégrés, mais sans le port du lecteur de cassette.

Emulateur

• VICE 3.1 (gratuit) disponible sur Windows et Linux
  

      ou

• C64 Forever 9