Čeprav so mikroprocesorji postali zelo pomembni, modeli 4004, 8008 in 8080 nikoli niso bili glavni vir dobička podjetja. Z naslednjim procesorjem 8086, dokončanim leta 1978 je Intel želel dobiti največje število kupcev za procesor. Glavna zmaga v strategiji je bilIBM PC, v katerem je procesor bil uporabljen.
IBM je svoj PC predstavil leta 1981, leto kasneje (1982) pa je Intel predstavil procesor 80286.Compaq, konkurent IBM-u je hitrejši 80286 uporabil v svojem računalniku, kmalu zatem pa je sledil sistem s še hitrejšim modelom80386. Compaq je s tem »premagal« IBM in ustvaril konkurenčen trg v PC industriji.
Leta 1975 je Intel začel razvijati napreden 32-bitni mikroprocesoriAPX 432, ki je bil predstavljen leta 1981. iAPX 432 na trgu ni uspel, saj ni dosegal zmogljivostnih ciljev. Intel je zato vse svoje prihodnjex86 procesorje razširil na 32-bitno arhitekturo.[4]
Andy Grove je v času razvoja procesorja 386 zaprl večino proizvodnje DRAM čipov in proizvodnjo usmeril v mikroprocesorje. Procesor386 (znan tudi kot 80386 ali i386) so proizvajali v treh geografsko oddaljenih mestih:Santa Clara,Kalifornija;Hillsboro,Oregon inChandler,Arizona. Izdelave procesorja podjetje ni licenciralo drugim proizvajalcem kot je AMD, temveč je svojim kupcem s tremi tovarnami zagotovil dosledno proizvodnjo procesorjev brez napak. AMD je zaradi tega tožil Intel, dobil več milijonov dolarjev zaradi povzročene škode in začel razvijati svojo procesorsko arhitekturo. Compaqov računalnik Deskpro 386 s procesorjem 386 je doživel izjemen uspeh, Intelov dobiček zaradi tega pa je pospešil razvoj visokozmogljivih procesorjev in tovarn, kar je Intel pripeljalo v nevprašljivo vodstvo pred vsemi drugimi proizvajalci mikroprocesorjev.[5]
Intel je procesor 486, znan tudi kot 80486 ali i486 predstavil leta 1989. Leta 1990 je podjetje sestavilo dodatno dizajnersko ekipo (skupaj so imeli dve ekipi), ki je vzporedno načrtovala in oblikovala procesorja P5 in P6. Glavni cilj je bil izdati nov procesor vsaki dve leti in ne na vsake štiri ali več let, kot je to trajalo za prejšnje modele. InženirjaVinod Dham inRajeev Chandrasekhar sta bila najpomembnejša pri izdelavi modela 486 in kasneje modela Pentium. P5 je bil predstavljen leta 1993 kotIntel Pentium, P6 pa leta 1995 kotPentium Pro. Izboljšava P6 je sledila leta 1997 kotPentium II. Nove procesorske arhitekture so izmenjujoče razvijali v Santa Clari, Kalifornija in Hillsboru, Oregon.
Ekipa v Santa Clari je leta 1993 začela z razvojem naslednika 32-bitne arhitekture x86 pod kodnim imenom P7. Leto kasneje so projekt opustili, vendar so ga inženirji podjetjaHewlett-Packard ponovno oživeli. ArhitekturoItanium so predstavili junija 2001, 8 let po začetku projekta. V primerjavi z AMD-jevo arhitekturox86-64 (64-bitna implementacija 32-bitne x86) so procesorji, temelječ na Itanium tehnologiji operacije opravljali slabše, zato niso nikoli postali tekmec AMD-ju. Intel še danes uporablja AMD-jevo licenco za arhitekturo x86-64, le pod drugim imenom (Intel 64).[6]
Junija 1994 so Intelovi inženirji v enoti za računanje s plavajočo vejico Pentiuma P5 odkrili napako. V določenih pogojih odvisnih od vnešenih parametrov, so bili rezultati deljenja s plavajočo vejico napačni (števke po 5. ali 6. decimalnem mestu so bile napačne).
4 mesece kasneje je napako odkril Thomas Nicely, profesor matematike na Lynchburg College. Profesor je Intel kontaktiral glede napake, vendar ni dobil odgovora. Zato je svoje odkritje objavil na internetu, ki se je hitro razširilo do industrijskih medijev. Napaka je bila preprosta, uporabnik jo je lahko preizkusil sam z vnosom specifičnih števil v kalkulator na računalniku. V času ameriškega praznika Thanksgiving je The New York Times objavil novico o napaki. Intel je šele takrat javno priznal napako in začel z brezplačno zamenjavo defektnih procesorjev, to pa je povzročilo za 475 milijonov ameriških dolarjev manjši dobiček.[7][8]
Januarja 2018 so raziskovalci odkrili dve kritični napaki v vseh Intelovih procesorjih, narejenih od leta 1995 naprej (razen Intel Itanium in Intel Atom pred 2013). Napaki so poimenovali Meltdown in Spectre.[9]
Popravki za obe napaki naj bi uporabnikov računalnik upočasnili, vendar je upočasnitev odvisna od operacij, ki jih uporabnik opravlja. Upočasnitev naj bi bila posebej vidna na starejših računalnikih, na novejših procesorjih (2016 in novejše) pa naj bi znašala nekaj procentov.[10]