Berbeza dengan Vista yang memperkenalkan banyak ciri baru, Windows 7 dirancang supaya menjadi latar yang terfokus dan kecilan kepada barisan Windows, dengan matlamat keserasian penuh dengan perisian dan perkakasan yang sudah serasi dengan Windows Vista.[7] Pembentangan yang diberikan Microsoft pada 2008 memfokuskan pada sokonganmulti-sentuhan, rekaan terkiniWindows Shell denganpalang tugas baru, sistem perangkaian rumah dipanggilHomeGroup,[8] dan peningkatan prestasi. Beberapa aplikasi yang sudah diterapkan dalam versi lepas Microsoft Windows, termasukWindows Calendar,Windows Mail,Windows Movie Maker danWindows Photo Gallery, tidak akan dimasukkan dalam Windows 7;[9][10] sebaliknya sesetengahnya akan ditawarkan berasingan sebagai sebahagian daripada suitpercumaWindows Live Essentials.[11]
Pada mulanya, satu versi Windows bernama kodBlackcomb dirancangkan untuk menggantikanWindows XP (nama kodWhistler) danWindows Server 2003. Antara ciri-ciri utama yang dirancangkan untuk Blackcomb, termasuklah penekanan pada kemudahan gelintaran dan pertanyaan data dan sistem storan canggih bernamaWinFS untuk membolehkannya. Bagaimanapun, keluaran sementara bernama kod "Longhorn" diumumkan pada tahun 2003, justeru menangguhkan pembangunan Blackcomb.[12] Apapun, pada pertengahan tahun 2003, Longhorn telah memiliki beberapa ciri-ciri yang dimaksudkan untuk Blackcomb. Setelah tigavirus besar mengekspolit kepincangan dalam sistem pengendalian Windows dalam masa yang singkat pada tahun 2003, Microsoft mengubah keutamaan pembangunannya dengan menangguhkan sebahagian usaha pembangunan utama Longhorn sambil membangunkanpek perkhidmatan baru untuk Windows XP dan Windows Server 2003. Pembangunan Longhorn (Windows Vista) juga "diset semula" atau ditangguhkan pada Ogos 2004, dengan pengguguran beberapa ciri-cirinya.[13]
Blackcomb dinamakan semula sebagaiVienna pada awal tahun 2006,[14] dan sekali lagi sebagaiWindows 7 pada tahun 2007.[15] Pada tahun 2008, diumumkan bahawaWindows 7 bakal menjadi nama rasmi sistem pengendalian terkini ini.[16][17]
Pada Janurai 2008, keluaran luaran pertama kepada rakan-rakan Microsoft terpilih berbentuk Milestone 1, build 6519.[18] DiPDC 2008, Microsoft menunjuk cara Windows 7 denganpalang tugas yang diperbaharui. Salinan-salinan Windows 7 build 6801 diedarkan pada akhir persidangan itu, tetapi palang tugas yang baru ditunjukkan itu tidak boleh digunakan dalam build ini.
Pada 27 Disember 2008, Windows 7 Beta dibocorkan ke dalam Internet melaluiBitTorrent.[19] Mengikut ujian prestasi yang dijalankan olehZDNet,[20] Windows 7 Beta mengatasi Windows XP dan Vista dalam beberapa aspek penting, termasuk masa yang diambil untuk dibut dan ditutup serta pengurusan fail seperti memuat dokumen. Namun begitu, masih ada kelemahannya berbanding XP, termasuk uji tanda aras PC Pro untuk kegiatan pejabat seharian dan penyuntingan video yang masih sama seperti Vista dan perlahan berbanding XP.[21] Pada 7 Januari 2009, versi64-bit Windows 7 Beta (build 7000) dibocorkan pula, kali ini ada sebilangan torrent yang dijangkitikuda trojan.[22][23] DiCES 2009, CEO MicrosoftSteve Ballmer mengumumkan Windows 7 Beta build 7000, yang boleh dimuat turun oleh pelanggan MSDN dan TechNet dalam format imej ISO.[24] Beta ini pada mulanya hendak dikeluarkan kepada umum pada 9 Januari 2009, tamabahan pula Microsoft merancangan agar 2.5 juta orang dapat memuat turunnya pada tarikh tersebut. Bagaimanapun, pemuatturunan ditunda kerana kesesakan trafik.[25] Had muat turun juga dilanjutkan hingga 24 Januari, dan sekali lagi pada 10 Februari. Sesiapa yang tidak berjaya menyiapkan muat turun beta ini diberi dua hari tambahan untuk melengkapkannya. Selepas 12 Februai, muat turun yang belum selesai tidak boleh disiapkan lagi. Pengguna masih boleh mendapatkan kunci keluaran dari Microsoft untuk mengaktifkan salinan Windows 7 Beta mereka yang luput pada 1 Ogos 2009. Calon keluaran build 7100 boleh diperoleh oleh pelanggan MSDN dan TechNet dan peserta Connect Program sejak 30 April dan dikeluarkan pada umum pada 5 Mei 2009. Versi ini turut dibocorkan ke dalam Internet melaluiBitTorrent.[26] Calon keluaran terdapat dalam lima bahasa dan akan luput pada 1 Jun 2010, dengan penutupan automatik setiap dua jam mulai 1 Mac 2010.[27] Microsoft telah menyatakan bahawa Windows 7 akan dikeluarkan kepada umum pada 22 Oktober 2009. Microsoft mengeluarkan Windows 7 kepada pengguna MSDN dan Technet pada 6 Ogos 2009.[28] Microsoft mengumumkan bahawa Windows 7, bersamaWindows Server 2008 R2 dikeluarkan kepada pengilang komputer pada 22 Julai 2009. Windows 7RTM adalah build 7600.16385 yang disusun pada 13 Julai 2009, iaitu versi RTM yang muktamad selepas lulus dalam semua ujian dalaman Microsoft.[5]
Bill Gates, ketika ditemubual majalahNewsweek, berkata versi Windows kali ini bakal "lebih mengutamakan pengguna".[29] Beliau turut berkata bahawa Windows 7 bakal memberi tumpuan pada peningkatan prestasi.[30]Steven Sinofsky dalam blogEngineering Windows 7 menjelaskan bahawa Microsoft sedang menggunakan pelbagai alat lakaran baru untuk mengukur prestasi pelbagai segi sistem pengendalian secara berterusan, untuk membantu mengenal pasti laluan kod yang tidak cekap serta mengelakkan kemerosotan prestasi.[31]
Naib Presiden Kanan Bill Veghte berkata bahawa penggunaWindows Vista yang beralih ke Windows 7 tidak akan mendapati masalah keserasian peranti yang timbul ketika bertukar dariWindows XP.[32] Pada 16 Oktober 2008, CEO MicrosoftSteve Ballmer mengesahkan keserasian antara Vista dan Windows 7,[33] dengan menunjukkan bahawa Windows 7 merupakan versi Windows Vista yang diperhalusi.[33]
Windows 7 menampilkan sebilangan ciri-ciri baru seperti kemajuanpengecaman tulisan tangan dan sentuhan, sokongan untukcakera keras maya, peningkatan prestasi pemprosesberbilang teras,[34][35][36][37]mengebut,DirectAccess, daninti. Windows 7 turut menambah sokongan untuk sistem-sistem yang menggunakan berbilang kad grafik yang berlainan dari pelbagai vendor (Heterogeneous Multi-adapter), termasuk sekali versi baruWindows Media Center serta[38]Gadgetnya, peningkatan ciri-ciri media,XPS Essentials Pack danWindows PowerShell, danKalkulator baru dengan keupayaan berbilang baris termasuk mod-modProgrammer danStatistics serta tukaran unit ukuran. Banyak lagi item baru telah diterapkan ke dalamControl Panel, termasukClearType Text Tuner, Display Color Calibration Wizard,Gadgets, Recovery, Troubleshooting, Workspaces Center, Location and Other Sensors, Credential Manager, Biometric Devices, System Icons, dan Display.[39]Windows Security Center dinamakan semula sebagai Windows Action Center yang meliputikeselamatan dan penyelenggaraan komputer. Seting asalanUser Account Control dalam Windows 7 dikritik kerana membolehkan perisian yang tidak dipercayai dilancarkan dengan dinaikkan keistimewaannya dengan mengeksploitasi perisian yang dipercayai.[40] Jurutera inti Microsoft WindowsMark Russinovich memperakui masalah tersebut, tetapi mengingatkan bahawa adanya kerentanan lain yang tidak bergantung pada seting baru ini.[41] Windows 7 juga menyokong paparan imej seakan Mac dengan menambah dekoder imej boleh WIC, yang membolehkan paparan lakaran imej, prebiu dan metadata imej mentah di Windows Explorer, di samping paparan saiz penuh dan persembahan slaid di Windows Photo Viewer dan Window Media Center.[42]
Palang tugasnya telah mengalami perubahan zahir yang terbesar, iaitu bar alat Quick Launch digantikan dengan menyematkan aplikasi pada palang tugas. Butang aplikasi yang disematkan telah disepadukan dengan butang tugas. Butang-butang ini juga membolehkan ciri-ciriJump Lists untuk memudahkan capaian kepada tugas-tugas seharian.[43] Palang tugas yang diperbaharui ini juga membolehkan penyusunan semula butangnya. Di sebelah kanan jam sistem ialah sebiji butang segiempat kecil yang berfungsi sebagai ikonShow desktop, iaitu sebahagian ciri-ciri baru dalam Windows 7 yang bernamaAero Peek. Apabila tetikus dibawa ke butang ini, semua tetingkap yang buka menjadi lutsinar untuk menjenguk latarnya.[44] In touch-enabled displays such as touch screens, tablet PCs, etc., this button is slightly wider to accommodate being pressed with a finger.[45] Sekali menekan butang ini akan meminimumkan semua tetingkap, dan menekannya sekali lagi akan memulihkan tetingkap. Di samping itu, terdapat ciri-ciriAero Snap yang memaksimumkan sesebuah tetingkap secara automatik dengan mengheretnya ke sisi atas, kiri atau kanan skrin.[46] Ini juga membolehkan kita melekat dokumen atau fail di mana-mana tepi skrin untuk membandingkannya. Apabila seseorang pengguna mengalihkan tetingkap yang dimaksimumkan, sistem memulihkan tetingkap tersebut ke saiz asal secara automatik. Fungsi ini juga boleh dilakukan dengan kekunci pintas. Berbeza dariWindows Vista, bingkai tetingkap dan palang tugas kekal lutsinar apabila sesebuah tetingkap dimaksimumkan dengan menggunakanWindows Aero.
Palang tugas Windows 7.
Untuk para pembangun, Windows 7 merangkumiAPI perangkaian baru yang disertakan sokongan untuk membina perkhidmatan web berasaskanSOAP dalamkod tempatan (berbanding perkhidmatan webWCF berasaskan .NET),[47] ciri-ciri baru yang menyingkatkan masa memasang perisian, pengurangan prom UAC, pemudahan pembangunan pakej pemasangan,[48] dan peningkatan sokongan globalisasi melalui Extended Linguistic Services API yang baru.[49] DiWinHEC 2008, Microsoft mengumumkan bahawa kedalaman warna 30-bit dan 48-bit akan disokong dalam Windows 7 di samping gamut warnascRGB (yang boleh ditukar dan dihasilkan sebagaixvYCC bagiHDMI 1.3). Mod-mod video yang disokong dalam Windows 7 ialah 16-bit sRGB, 24-bit sRGB, 30-bit sRGB, 30-bit sRGB lanjutan, dan 48-bit scRGB.[50][51]
Pengguna juga dapat mematikan banyak lagi komponen Windows 7 berbanding Windows Vista, termasuk Internet Explorer, Windows Media Player, Windows Media Center,Windows Search, dan Windows Gadget Platform.[52] Windows 7 merangkumi 13 skim bunyi tambahan, bertajuk Afternoon, Calligraphy, Characters, Cityscape, Delta, Festival, Garden, Heritage, Landscape, Quirky, Raga, Savanna, dan Sonata.[53] Satu versi baru Virtual PC, iaituWindows Virtual PC Beta disediakan untuk edisi Windows 7 Professional, Enterprise, dan Ultimate,[54] yang membolehkan pelbagai persekitaran Windows, termasukWindows XP Mode, dijalankan dalam mesin yang sama, asalkan memerlukan penggunaanIntel VT-x atauAMD-V. Windows XP Mode menjalankanWindows XP dalam mesin maya dan mengalihkan aplikasi yang berjalan dalam Windows XP ke latar Windows 7.[55] Lebih-lebih lagi, Windows 7 menyokong pemasangan cakera keras maya (VHD) sebagai storan data biasa yang mana Windows 7 boleh dibut darinya.[56]Remote Desktop Protocol (RDP) Windows 7 juga dipertingkatkan untuk menyokong aplikasi multimedia masa nyata, termasuk memainkan video dan permainan 3D. Oleh itu, Direct X 10 boleh digunakan dalam persekitaran desktop jauh.[57] Had tiga aplikasi digugurkan dari versi Windows 7 Starter.[58]
Pembangunan Windows 7 yang sudah memberi perhatian pengatur anti-amanah yang melibatkan operasi Microsoft selepas penyelesaiankes anti-amanah Microsoft Amerika Syarikat pada 2001. Menurut laporan status difailkan, panel tiga-ahli mula-mulanya menaksirkan prototaip-prototaip bagi sistem pengendalian baru pada Februari 2008.[60]
Michael Gartenberg, seorang juruanalisis bekerja di Jupiter Research mengatakan bahawa cabaran Microsoft untuk Windows 7 akan bagaimana boleh mereka terus menambahkan ciri pengguna akan mahu yang juga tidak berselisih dengan pengatur-pengatur.[60]
Microsoft telah menerbitkan spesifikasi minimum untuk menjalankan Windows 7.[61] Keperluan versi 32-bit lebih kurang seiras dengan apa yang disyorkan untuk edisi-edisi premium Vista, tetapi versi 64-bit pula lebih tinggi. Microsoft telah mengeluarkan program penasihat naik taraf yang mengimbas komputer anda untuk memastikan keserasiannya dengan Windows 7.