Windows XP Professional x64 Edition 的设计初衷是：满足机械设计和分析、三维动画、视频编辑和创作以及科学计算和高性能计算应用程序等领域中需要大量内存和浮点性能的客户的需求。

专用技术应用程序的性能优势
64 位计算性能在汽车或飞机设计等领域体现出优势，因为它允许工程师创建更大、更复杂的模型。借助这样的系统，工程师可以使用模拟软件分析气流、压力和受热对汽车或飞机材料产生的影响，然后对结果进行研究以改进产品设计。同样，通过 64 位计算，数字内容创作者（包括三维动画设计人员、数字艺术家和游戏开发人员）可以大大减少以数字方式呈现三维模型所用的时间。在科学计算和高性能计算领域，Windows XP Professional x64 Edition 将有助于石油和天然气勘探、地震分析、计算流体动力学和科学可视化等应用程序。

支持非常大的内存，采用常见的 Windows 桌面
对于达到 32 位系统内存限制的客户，Windows XP Professional x64 Edition 将以 AMD Athlon 64、AMD Opteron、支持 SM64T 的 Intel Xeon 和支持 EM64T 的 Intel Pentium 4 作为运行平台。基于 Windows XP 的 32 位和 64 位计算之间的主要区别在于 64 版本能够使用更多的系统内存。Windows XP Professional x64 Edition 最初将支持多达 128 GB 的内存和多达 16 TB 的虚拟内存。将来，随着硬件功能的扩展，支持的物理内存将相应增加。内存中数据的访问速度是它在磁盘驱动器上时访问速度的数千倍，这样就可以大大提高为使用此更大系统内存而开发的应用程序的性能。

为技术应用程序和业务应用程序提供单一桌面
Windows XP Professional x64 Edition 将为技术应用程序和业务应用程序提供单一桌面，这样技术工作站用户就不需要为业务应用程序维护 PC，同时为高端技术应用程序维护单独的工作站。大多数 Windows 兼容的 32 位应用程序将在 Windows XP Professional x64 Edition 的子系统（其性能与 32 位 Windows 相当）中“按原样”运行。工作站用户可以利用 Windows 平台上丰富的集成功能和高效工具。设计人员可以构建一个模型，并与公司中的其他人员轻松实现共享：对于财务组，将它复制到 Word 文档，或者对于市场组，将它添加到的 PowerPoint 幻灯片面板。如果您仅使用 32 位应用程序且处理的数据集不超过 2 GB，则将发现 32 位 Windows XP Professional 是最适合您应用程序的桌面系统。

Windows XP Professional x64 Edition 系统可以添加到现有的基于 Windows 的网络，并通过相同的管理工具与 32 位系统一起进行管理，从而使 IT 部门的工作更为轻松。维护和管理两个系统的间接成本得到了降低。

新一代应用程序的最佳平台
具备 32 位 Windows 技能的开发人员将能够舒适而高效地创建适用于 Windows XP Professional x64 Edition 的下一代应用程序。开发人员将发现该开发环境与 32 位 Windows 开发环境几乎完全相同；Microsoft Win64™ 应用程序编程接口 (API) 与 Microsoft Win32® API 相同。现有的 API 已经在必要处进行了修改，使它们可以反映其运行平台的精度。结果是简化了编程并缩短了开发人员编写 64 位 Windows 代码的学习曲线，使之就像编写 32 位 Windows 代码一样。

64 位 Windows 开发环境支持与 32 位 Windows 相同的功能集，包括 UI 和编程模型、网络、安全性、图形、多媒体、目录服务、即插即用以及工具功能。许多功能都已经过修改，以反映应用程序运行平台的计算精度。