Den original Athlon gab es als Modell für den Slot A , der Intels Slot 1 ähnelte. Der L2-Cache von 512 kB befand sich bei diesem Slot-Modell auf der Platine, und somit außerhalb des Die, weshalb er ca. mit einem Drittel oder halber Taktrate betrieben werden konnte. Später kam mit dem Thunderbird der erste Prozessor für den Sockel-A (bzw. Sockel 462), dessen L2-Cache war dann auch in den Prozessorkern integriert. Damit war der Cache wieder mit voller Taktrate ansprechbar, er wurde jedoch aus Kostengründen auf 256kB reduziert.

Die ersten Athlons (mit den Entwicklungsnamen Pluto und Orion (für Slot-A) sowie Thunderbird B) liefen mit einem FSB von 100 MHz. Die Slot-A-CPUs erreichten Taktfrequenzen bis 1 Tausend MHz, der Thunderbird B wurde bis 1,4 GHz angeboten. Mit dem Thunderbird C, der jedoch auch ca. bis 1,4 GHz angeboten wurde, wurde der FSB auf 133 MHz erhöht.

AMD Athlon Thoroughbred 1700+

AMD Athlon Palomino 1700+

AMD Athlon XP Mobile 1800+

Der Athlon XP stellt den Nachfolger des original Athlon dar, der ebenfalls in dem selben Sockel-Format wie der original Athlon erhältlich ist. Während die ersten Modellreihen namens "Palomino" und "Thoroughbred" noch mit einem L2-Cache von 256 kB auskommen mussten, bringen es die neueren Modell der Reihe "Barton" 512 kB L2-Cache. Bei den "kleinen" (<XP2500+) Prozessoren wurde der Thouroughbred-Kern Ende 2003 durch den Thorton (Ein Barton-Core mit halbiertem L2-Cache) ersetzt.

Mit dem Athlon XP führte AMD verschiedene Neuerungen ein, z.B. ein Rating-System, wie sie es schon einmal beim K5 benutzt hatten, oder die ISSE-Befehle des Pentium III. Durch dieses Rating-System wird in der Produktbezeichnung nicht die tatsächliche Taktfrequenz angegeben, sondern die Geschwindigkeit in dem Vergleich zu dem Athlon Thunderbird mit der entsprechenden Taktfrequenz. Ein Athlon XP 3200+ hat beispielsweise ca. eine tatsächliche Taktfrequenz von 2200 MHz. Beim K5 konnte sich diese Vergleichssystem jedoch nicht durchsetzen, da die angegebenen Vergleichswerte viel zu hoch waren. Beim Athlon XP dagegen sind die Vergleichswerte realistischer und lassen daher in Teilbereichen einen Vergleich zu dem Pentium 4 zu. War ein XP1500+ noch merklich schneller als ein Pentium 4 mit 1,5 GHz, so ist ein jetziger XP3200+ in einigen Leistungsbereichen deutlich langsamer als das 3,2 GHz Konkurrenzmodell von Intel. Bei diesen Vergleichtests (Benchmarks) besteht grundsätzlich die Problematik, dass unterschiedliche Modelle jeweils von ihren Herstellern über die Leistungsbereiche definiert werden, in denen sie am besten abschneiden. Eine objektive Vergleichbarkeit lässt sich dadurch ca. kaum erzielen. Abgesehen von der namentlichen Nennung des Prozessors und der Taktraten sollte bei einem Vergleich immer die Anwendungsbezogenheit und das Preis-/Leistungs-Verhältnis beachtet werden. In letzterem Bereich bietet AMD dem Kunden in der Regel deutliche Vorteile.

Bemerkenswert ist bezüglich des Rating-Systems, dass es in dem Einzelfall zwischen den Modellreihen zu Überschneidungen in dem Rating kommt: So gibt es "Palomino"-Chips mit Ratings von 1500+ bis 2100+, zwei Varianten (A und B) "Thoroughbred"-Chips mit einem FSB von 133 MHz mit Ratings von 1700+ bis 2400+, die teilweise mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden, sowie "Thoroughbred"-Chips mit einem FSB von 166 MHz mit Ratings von 2600+ bis 2800+ und "Barton"-Chips mit einem FSB von 166 MHz mit Ratings von 2500+ bis 3000+ und aktuell "Barton"-Chips mit einem FSB von 200 MHz und Ratings von 3000+ bis (momentan) 3200+. Beim "Barton" wurde der L2-Cache wieder auf 512 kB vergrößert, was bei kleinerer Taktrate ein höheres Rating ermöglichte.

Kurz: Bei den Modellen XP-1700+ bis XP-2100+ und XP-2500+ bis XP-3000+ besteht Verwechslungs- bzw. Täuschungsgefahr. Beim Erwerb eines solchen Prozessors sollte man sich also ganz exakt informieren, welche der Varianten man erhält, damit es zu keinen unangenehmen Inkompatibilitäten kommt.