Los chips de la serie M4 están fabricados por TSMC utilizando un proceso de 3 nanómetros de segunda generación. Todos los modelos incorporan una arquitectura de CPU de 64 bits basada en ARM y un Neural Engine de 16 núcleos, optimizado para funciones de inteligencia artificial bajo la plataforma Apple Intelligence.^[2]​

Contiene aproximadamente 28 billones de transistores y emplea la arquitectura ARMv9.2-A de 64 bits. Cuenta con una unidad central de procesamiento de 10 núcleos, divididos en 4 núcleos de alto rendimiento y 6 núcleos de eficiencia energética.^[3]​ La unidad de procesamiento gráfico integrada tiene 10 núcleos y soporta tecnologías como trazado de rayos y mesh shading. Asimismo, admite hasta 32 GB de memoria unificada LPDDR5X, con un ancho de banda de hasta 120 GB/s.^[4]​

Es una versión avanzada del M4, con hasta 14 núcleos de CPU (8 o 10 de alto rendimiento y 4 de eficiencia), entre 16 y 20 núcleos de GPU, y hasta 64 GB de memoria unificada con un ancho de banda de 273 GB/s.^[5]​

Es la variante más potente, con hasta 16 núcleos de CPU (10 o 12 de alto rendimiento y 4 de eficiencia), entre 32 y 40 núcleos de GPU, y hasta 128 GB de memoria unificada con un ancho de banda de hasta 546 GB/s.^[5]​

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