Der Pentium M, der März 2003 auf den Markt gebracht wurde, ist ein x86-Prozessor der sechsten Generation, der von Intel entworfen und produziert wird. Ursprünglich war er zwar als Notebookprozessor gedacht, heutzutage wird er aber auch in Industrierechnern und Desktop-PCs eingesetzt, bei denen es auf niedrige Geräuschentwicklung und geringen Stormverbrauch ankommt.
Eine Besonderheit des Pentium M ist, dass er keine energiesparende Version des Pentium 4, sondern ein stark modifizierter Pentium III ist, welcher wiederrum ursprünglich auf den Pentium Pro zurückgeht.
Er ist auf einen niedrigen Stromverbrauch optimiert, da dies zur Verlängerung der Batterielaufzeit in Notebooks beiträgt. Der Pentium M läuft mit einer wesentlich niedrigeren Taktfrequenz als der Pentium 4, erreicht aber eine ähnliche Leistung. Ein Pentium M mit 1,6 GHz rechnet etwa genauso schnell oder schneller als ein 2,4-GHz-Pentium 4 Northwood, FSB400, ohne Hyperthreading.
Im Prinzip vereint der Pentium M den Kern eines Pentium III mit einem Pentium-4-kompatiblen Businterface, einem verbesserten Steuerwerk und der doppelten Menge an Cache (64 KB L1- und 1 MB L2-Cache, Pentium III: 32 KB L1- und 256 oder 512 KB L2-Cache). Beim L2-Cache, der normalerweise viel Energie verbraucht, verwendet der Pentium M eine neuartige Technik, um zu verhindern, dass Teile, die grade nicht gebraucht werden, Strom verbrauchen. Auch werden Takt und Kernspannung der CPU im laufenden Betrieb gedrosselt, wenn gerade nur wenig Rechenleistung gefordert wird (typisch sind etwa 600 MHz). Intel nennt diese Technik SpeedStep.