En anden stor forbedring i Core 2 arkitekturen er at 64-bit understøttelsen er på plads i alle processorer. Intel benytter fortsat sin egen EM64T (Enhanced Memory 64 Technology) til at varetage 64-bit delen, men som Intel's markedsføring tegner sig vil det primært blive på server-området at man vil slå på EM64T. Dette giver såmænd også ganske god mening, da der mangler langt bedre softwareunderstøttelse for at 64-bit kan blive en succes på desktoppen.
SSE instruktionssættet vil også blive forbedret i Core 2 arkitekturen. Således vil alle 128-bit SSE instruktioner nu kunne beregnes på en enkelt clockcyklus - tidligere krævede dette to af slagsen. Da SSE instruktioner oftest benyttes ved multimedia kalder Intel denne nye feature for Intel Advanced Digital Media Boost.
SSE4 finder også vej til Core 2 - Pentium 4 processorerne havde SSE, SSE2 og SSE3, men nu kommer der yderligere 8 instruktioner, som samles under SSE4 betegnelsen. Disse var tidligere tiltænkt Tejas-processoren, som Intel droppede til fordel for netop Core arkitekturen. Derfor blev disse også tidligere kaldt TNI (Tejas New Instructions), men er nu en del af SSE3.
NX (No eXecutable) Bit vil uændret finde vej til Core 2 og dermed tilbyde samme beskyttelse overfor skadelig kode, som Intel fik introduceret i sine seneste Pentium processorer. Også Intel's VT (Virtualization Technology) vil være standard i Core 2 processorerne, der igen overtager disse teknologier uforandrede fra de seneste Pentium processorer.