Nintendo 64（N64） 於 1996 年發售，標誌 Nintendo 躍入 3D 遊戲。以 64 位元架構為名，它從 16 位元 SNES 大幅躍進，帶來完整算繪的 3D 場景與類比控制。Nintendo 與 Silicon Graphics 合作開發客製晶片組，硬體強大——但開發並不容易。不同於競爭對手 Sony 的 PlayStation 與 Sega 的 Saturn，Nintendo 選擇繼續使用 卡匣 而非 CD-ROM，換來較快讀取與耐用度，卻限制容量，也提高第三方開發成本。
N64 的遊戲庫比前代 Nintendo 主機小，卻裝滿經典與有影響力的作品。Super Mario 64 重新定義 3D 平台遊戲，至今仍被視為最重要的電子遊戲之一。The Legend of Zelda: Ocarina of Time 把電影感敘事與沉浸式開放世界帶上主機，GoldenEye 007 則以多人模式改寫家用主機第一人稱射擊。其他亮點還有 Mario Kart 64、Banjo-Kazooie、Wave Race 64、Star Fox 64 與 Super Smash Bros.
全球銷量超過 3,200 萬台，N64 商業成績不如前代，但它的創新對後世影響巨大。類比搖桿、震動與 3D 玩法機制成為業界標準。第三方支援有限、堅持卡匣，常被視為策略失誤；即便如此，Nintendo 64 仍被記得為大膽、敢實驗的主機，交出了一些史上最受喜愛、最具開創性的遊戲。
Nintendo 64 硬體規格
| 元件 | 規格 |
|---|---|
| CPU | 64 位元 NEC VR4300 @ 93.75 MHz（MIPS RISC 架構） |
| 顯示 | SGI Reality Coprocessor（62.5 MHz），含貼圖映射、Z-buffering 等 |
| 解析度 | 標準 320x240，搭配 Expansion Pak 最高 640x480 |
| 音效 | 16 位元立體聲音訊（以軟體實作） |
| 媒體 | ROM 卡匣（最高 64MB） |
| 記憶體 | 4MB RDRAM（搭配 Expansion Pak 可擴充至 8MB） |
| 手把 | 三叉手把，含類比搖桿，可選配 Rumble Pak |
| 發售日 | 1996（日本與北美）、1997（歐洲與澳洲） |