Er arbeitet mit dem Takt des Prozessors und kann während eines einzigen Zyklus ausgelesen werden.
Der First-Level-Cache wurde mit dem 486erProzessor eingeführt und war zunächst meist 8 KB groß.
Beim Pentium begann die Größe bei 16 KB, bei MMX -und Pentium II - Prozessoren 32 KB. Dabei handelte es sich im Prinzip um mehrere First-Level-Cache von je 8 oder 16 KB für unterschiedliche Aufgaben.