1994年、1995年这两年间，当世嘉和索尼在次世代主机大战如火如荼的时候，在主机圈沉默许久任天堂也在酝酿着惊天大计，可能是任天堂觉得在现有市场再推出一台新的32位主机也无法撼动索尼PS的地位，所以就直接跳过了32位主机的研发，期望用64位主机这个重磅炸弹来重新夺回主机圈霸主的地位。
任天堂64 Nintendo 64 简称N64，是任天堂公司研发的第三代家用游戏机，作为SFC的后续机种，这是一台64位主机，也是64位游戏主机的先驱者。
1995年11月24日在日本的第七届Shoshinkai Software展览会上，任天堂首次公布了N64主机的参数，N64主机采用了专属设计的 93.75 MHz MIPS R4300i 系列 64-bit RISC CPU处理器、内存 4MB Rambus RDRAM （可通过扩充套件升级至 8MB）图像采用了 SGI 62.5 MHz RCP (Reality 协处理器) 画面分辨率最大640x480、最大发色数1670万色 同屏可显示最大32000色、软件载体是4MB 至 64MB 卡带，这也是任天堂最后一台使用卡带来储存游戏的游戏主机。
之前在介绍任天堂主机的时候也和大家说过，任天堂每一代主机最大的亮点&特色就是它的游戏手柄，这一次的N64主机也是一样，N64的游戏手柄堪称游戏手柄史上最重要的一次进化。
N64的游戏手柄有三个划时代的创新：类比摇杆、扳机按键、手柄震动包。
任天堂于FC主机上统一了十字方向键的游戏人物移动方式和在SFC主机上创造了L/R肩部按键之后，再次在N64主机上为手柄添加了新概念：类比摇杆。
N64的类比摇杆与以往的摇杆型手柄有着本质性区别，采用了压力感应技术，根据玩家推动摇杆的力度，游戏中人物移动的速度就会相应变化，在进行3D游戏控制时，这种压力感应型类比摇杆的操作性显得极为流畅。N64的类比摇杆也是任天堂为了显示其3D游戏的优势而专门设计的。在N64主机发售之后不久，索尼就在PS主机上推出了“Dual Shock”手柄做为回应，此后类比摇杆也成为了玩3D游戏的标准配备。
手柄震动包则让玩家在玩游戏时的人机交互感提升了一个维度。主要是当时动作射击游戏在家用主机上的普及，“振动=开枪”也成了游戏业的常识，振动手柄给玩家在游戏的体验上带来了非常显著的提升，也让游戏厂商对游戏振动感的重要性产生了极大重视。
虽然任天堂的N64主机做为一台性能出色的64位主机，并且还创新了类比摇杆、震动包、扳机按键等新的手柄元素，但在以CD ROM为主流游戏存储媒介的当下任天堂还是以卡带的形式作为游戏存储以及陈旧的权利金管理制度，最终N64在与索尼PS的竞争中还是以失败告终。
不过任天堂的这台N64主机在最终的销售量上还是超过了3000万台。N64主机能取得这个销量还是要归功于任天堂自己旗下众多优秀的第一方游戏支持，如：马里奥赛车64、超级马里奥64、任天堂明星大乱斗、塞尔达传说 时之笛、塞尔达传说 梅祖拉的假面、007 黄金眼、大金刚64、宝可梦竞技场等知名游戏IP的支持！
