Pierwotna wersja systemu nie była wyposażona przez producenta w aplikacje multimedialne, takie, jak Windows Media Player, NetMeeting, Windows Movie Maker, czy zintegrowane funkcje nagrywania płyt CD. Windows Media Player i NetMeeting zostały dodane do systemu w edycji 2003. Z systemu usunięto szereg starszych technologii, w tym DAO, bazę danych Jet i NTVDM, wskutek czego system nie obsługiwał aplikacji MS-DOS, POSIX, OS/2 i szesnastobitowych programów Windows.
Z drugiej strony, odwrotnie, niż miało to miejsce w poprzednich portach architektury Windows (Windows NT 4.0 dla architektury PowerPC, MIPS R4x00, czy Alpha), Windows XP 64-bit Edition był w stanie uruchamiać standardowe 32-bitowe aplikacje procesorów x86 poprzez zastosowaną warstwę emulacyjną WOW64 (Windows on Windows64). Wprawdzie pierwszy procesor Itanium był wyposażony w sprzętowy dekoder rozkazów IA-32, jednak wydawał się on zbyt wolny do dekodowania rozkazów w czasie rzeczywistym – prędkość szacowana była na 400 MHz. Microsoft stworzył więc we współpracy z Intelem oprogramowanie dokonujące tłumaczenia rozkazów 32-bitowych na 64-bitowe i nazwał je IA-32 Execution Layer.