在1994年開始，由Sony和Sega等主機廠商所點燃的次世代主機大戰，將整個電玩市場掀起了壹股由3D多邊形和光碟片所構成的新浪潮，而面對這些競爭廠商的來勢洶洶，身為壹代電玩霸主的任天堂，僅僅靠著由超級任天堂打下來的江山在獨撐，就在大家都滿懷期待，任天堂會推出什麽樣的次世代主機與其他人壹較高下時，任天堂卻跌破眾人眼鏡，於1996年推出了壹臺依舊采用ROM卡帶做為遊戲儲存媒介的主機，其名為「Nintendo64」，簡稱N64。
任天堂的第壹臺64位元家用主機，3D處理能力出眾
早在推出之前，就已經有代號「Ultra64」的傳聞壹直在市場上，後來真正推出時的產品名稱，就叫做Nintendo64。而它果然機如其名，是壹臺比SonyPlayStation和SegaSaturn要來得更高階的64位元家用主機。
N64由於推出時間較對手為晚的關系，因此打算在硬體面壹決勝負，采用64位元R4300特制處理器，最大的處理能力可以達到初代PlayStation主機的4倍。在記憶體方面，也選用當時相當優秀的RambusDRAM，在多邊形的處理性能相當優異，每秒最多可處理10萬個多邊形。
特殊造型之3D手把，易握好上手且俱備多功能
許多人在看到N64的第壹眼，除了主機依舊采用ROM卡帶這壹點之外，相信都會將目光註目在那支和任天堂的傳統形象非常不同的手把。N64的手把和任天堂過往的主機手把比較起來，確實是很不壹樣，但在親身用過之後，大多數使用者都會感嘆設計之巧妙。
看起來像是壹把三叉戟的N64手把，大多數玩家的第壹個感覺應該是：中間這壹端的突出是為什麽？其實這主要是因為中間的地方，新增了壹個3D類比搖桿，而中央的突出端，正好可以讓玩家當做手持的握把，方便操控3D類比搖桿來玩。
這個3D類比搖桿算是任天堂帶領玩家跨入3D世界的壹個跳板，也是任天堂第壹次嘗試3D遊戲，以《超級瑪利歐64》這款遊戲來說，利用3D類比搖桿來操縱瑪利歐時，可以非常直覺地操縱瑪利歐，八方向自由對應其前進方向，而且還可以利用3D類比搖桿傾倒的程度深淺，讓瑪利歐做出走路進而沖刺的動作，再搭配上瑪利歐的跳躍鈕，就可以在3D空間自由穿梭，陸上水中都方便。
當妳將手握住中央突出端使用3D類比搖桿時，左手食指必定會很自然地觸到N64手把的背部，這時妳必定會摸到另壹個按鈕，它就是N64手把的Z鈕，這個按鈕多半扮演了在進行3D操作時，取代L鈕的功用，大部份都被用來當做是攻擊，或是扣下板機的射擊鈕等等，相當好握。
N64手把的3D類比搖桿設定，也影響到後來推出的主機，幾乎都會采用壹個類似的裝置在手把上，像是PlayStation的香菇頭、Dreamcast、Xbox等等皆是。
值得壹提的是在多年之後，由於任天堂在2007年10月31日便已停止對N64的維修服務，而偏偏這支3D類比搖桿由於常使用的關系，許多玩家的搖桿都有發生斷裂情形，因此有人在集資網站上發動募資專案販賣3D類比搖桿的替換零件，該專案後來也順利集資成功。
手把的另壹個特殊之處，莫過於在背後做了壹個外接的介面插槽，這個插槽的功用可多了，它可以用來插記憶卡，也可以安裝專屬的震動包（N64手把沒有內建馬達無法提供震動功能），讓手把增加對應遊戲震動的功能。還可以安裝對應Gameboy卡帶的轉接器「64GB包」，將Gameboy卡帶的記錄資料傳送到N64的遊戲卡帶上，產生連動功能，最有名的應用遊戲，莫過於任天堂的招牌《神奇寶貝》（Pokemon），玩家可以將Gameboy上的《神奇寶貝》系列遊戲，透過這個方式，把神奇寶貝的資料傳送到N64卡帶《神奇寶貝競技場》上頭，與玩家們展開真實的神奇寶貝決鬥。
堅持采用ROM卡帶做為媒介，讀取快卻限制了遊戲容量
自任天堂推出電視遊樂器主機以來，壹直采用ROM卡帶做為遊戲軟體的儲存介面，不管是任天堂FC紅白機、超級任天堂、掌機Gameboy等等皆是如此。ROM卡帶的優點，最主要的就在於讀取時間快，而且不需要特定的驅動裝置去讀取它，只需要透過電路板的接續，就可以進行資料傳輸。除此之外，還擁有可以加掛其它功能的優點，像是常見的水銀電池記憶功能，就是ROM卡帶壹個相當占優勢的好處。
但相對地，ROM卡帶不是毫無缺點，最大的問題即在於成本，由於容量越大，ROM卡帶的成本就越高，這也意味著，遊戲內容若是過大的話，壹塊ROM卡帶的成本勢必破表到天價，讓消費者無法輕易下手購買。事實上在超級任天堂的後期，就常常出現壹塊卡帶要價破萬日幣的情形（因當時的許多遊戲容量都高達32Mb）。再者，ROM卡帶的生產所需時間也較長，假若面臨缺貨，再度補貨上架所需的時間較長，會影響消費者購買意願。
任天堂也知道光碟片具有易生產，成本低廉，容量大等等優點，當時的競爭對手都以光碟做為遊戲儲存介面，偏偏任天堂背主流而行，認為光碟片讀取時間長，且有容易被盜拷的問題，依舊采用了ROM卡帶此壹方式。造成了N64在日後推動遊戲上，綁手綁腳的冏境。
簡單地說，N64本身有著相當好的硬體能力，尤其是3D多邊形處理能力更是優秀，不辜負其「64」之名（算是第壹臺“較為人所知”的64位元家用主機），但倘若想表現強大的3D遊戲效果，則遊戲容量就得增加，這又與自己的ROM卡帶相矛盾，只好自我制約，僅能放入簡單效果以確保遊戲容量不會爆增。
在這樣的限制下，讓許多想為N64制作遊戲的任天堂老夥伴開發商們紛紛感到不滿，認為這樣的環境無法應對遊戲內容越來越大的市場趨勢，於是紛紛跳槽至競爭對手陣營。最好也最經典的例子，就是長年為任天堂開發遊戲的Square（現SquareEnix）舍棄N64，宣布公司的招牌大作《太空戰士7》（FinalFantasyVII）在Sony的PlayStation主機上推出。這也為N64的成長之路更倍加艱辛。
缺乏第三廠商協力，任天堂自家遊戲依舊叫好叫座
前面提到由於和采用光碟的主流方式背道而馳，造成許多遊戲開發商不太願意在N64上面推出作品。在面臨這樣的劣勢之下，任天堂自家只好自己努力，推出許多遊戲來讓消費者買單。
不得不說任天堂的遊戲雖然不見多相當多，但幾乎每壹款遊戲的品質與遊戲性和完成度都非常地高。光是以自家最有名的招牌角色「瑪利歐」為主題所推出的遊戲，就夠全世界玩家們喜愛了。像是《超級瑪利歐64》（SuperMario64）、《瑪利歐賽車64》（MarioCart64）、《瑪利歐派對》（MarioParty）、《任天堂大亂鬥》（SuperSmashBros）等等與瑪利歐有關的遊戲，都是相當傑出的作品，且這些遊戲後來都自成系列，不停地在後來的主機上推出續作，或者是移植作等等。
其它任天堂的招牌遊戲，如《薩爾達傳說～時之笛》（TheLegendofZelda:OcarinaofTime）、《星戰火狐64》（StarFox64）、《神奇寶貝競技場》（PokemonStadium）、《F-ZeroX未來賽車》、《007黃金眼》（GonEye007）等等，都是非常優秀的遊戲。
而第三協力廠商也有不錯的作品，例如Acclaim的《恐龍獵人》（TurokDinosaurHunter）、Banpresto的《超級機器人大戰64》（SuperRobotWars64），以及運用了壓縮技術的Cap經典恐怖動作遊戲《惡靈古堡2》（BioHazard2）。
雖然缺乏了日本市場較喜歡的RPG遊戲，但由於其它類型的遊戲都很出色的緣故，讓N64反而在歐美市場銷售相當不錯，多人同樂、第壹人稱射擊，以及瑪利歐大叔和神奇寶貝的魅力等等，都是讓N64能夠在歐美市場大受歡迎的原因。
錯估情勢與銷售方針不順，使N64無法助任天堂重回龍頭寶座
盡管任天堂N64在全世界的銷售量仍有約三千兩百多萬臺（日本當地約為554萬臺），但很可惜地，N64依舊在這場初回次世代主機大戰上，敗給了Sony的PlayStation，任天堂在此之前，都壹直是電玩市場的龍頭霸主，只可惜後期的種種做為，讓許多和任天堂合作的開發商早就積怨已久。
任天堂在當時錯估了市場局勢，N64依舊采用ROM卡帶型式，限制了遊戲的發展面，也失去許多第三廠商協力，少了幾個較歡迎的遊戲類型，像是RPG、還有格鬥遊戲，無疑地讓許多玩家流失，紛紛投向其它主機的懷抱。
後期原本任天堂有曾想過要將N64搭配磁碟機推出遊戲，也就是有名的「64DD」（DiskDrive）計劃，但由於自己未能夠準時推出，結果造成推廣不順，以致於很快就消失了。而在接近2001年時，就已經有傳聞任天堂正在進行代號「海豚」的新機種計劃，果然在2001年9月，任天堂發售了新主機GameCube，很明顯地就是要取代N64這臺主機，到了2007年10月31日，任天堂也宣布不再支援N64的維修服務，N64就此真正邁入歷史。
《硬體規格》◎1996年6月23於日本發售，官方售價為日幣$25,000圓。◎為任天堂第壹臺64位元的家用主機◎非光碟介面，仍采ROM卡帶形式做為遊戲介面◎采用64bitR4300處理器、RAMBUSDRAM36Mb◎每秒可處理10萬個polygon，最大解析度640x480pixels