विलामेट जो पहले नेटबर्स्ट माइक्रोआर्किटेक्चर प्रयोग का प्रोजेक्ट कोड नाम है, इसकी डिजाइन प्रक्रिया के पूरा होने में काफी विलंब देखा गया। यह प्रोजेक्ट 1998 में शुरू हुआ था जब इंटेल ने पेंटियम II को अपनी स्थायी श्रृंखला के रूप में देखा था। उस समय विलामेट कोर के अधिकतम 1 गीगाहर्ट्ज़ (1 GHz) के आस-पास की आवृत्तियों पर संचालित होने की अपेक्षा की गयी थी। हालांकि विलामेट की रिलीज में देरी के कारण इसके पूरा होने से पहले पेंटियम III को पेश किया गया। पी6 और नेटबर्स्ट आर्किटेक्चर में मौलिक भिन्नताओं के कारण इंटेल विलामेट की मार्केटिंग पेंटियम III के रूप में नहीं कर पायी, इसीलिये इसकी मार्केटिंग पेंटियम 4 के रूप में की गयी।

20 नवम्बर 2000 को इंटेल ने 1.4 और 1.5 GHz (गीगाहर्ट्ज़) पर क्लॉक किये गए विलामेट-आधारित पेंटियम 4 को जारी किया। इंडस्ट्री के ज्यादातर विशेषज्ञों ने इसकी शुरुआती रिलीज को एक कामचलाऊ उत्पाद माना जिसे इसके वास्तविक रूप से तैयार होने से पहले पेश किया गया था। इन विशेषज्ञों के अनुसार पेंटियम 4 को इसलिए जारी जिया गया था क्योंकि प्रतिस्पर्धी थंडरबर्ड-आधारित एएमडी एथलॉन पुराने हो चले पेंटियम III से बेहतर प्रदर्शन कर रहा था और पेंटियम III से आगे के संशोधन अभी तक संभव नहीं हो पाए थे। इस पेंटियम 4 को 180 एनएम की एक प्रक्रिया का इस्तेमाल कर बनाया गया था और शुरुआत में इसमें सॉकेट 423 ("विलामेट" के लिए, ए.के.ए. सॉकेट डब्ल्यू) का प्रयोग किया गया था, जबकि बाद के संशोधनों में सॉकेट 478 ("नॉर्थवुड" के लिए, सॉकेट एन) को अपनाया गया था। इन भिन्नताओं की पहचान क्रमशः इंटेल उत्पाद कोड 80528 और 80531 द्वारा की गई थी।

परीक्षण बेंच पर विलामेट इस मामले में विश्लेषकों के लिए कुछ हद तक निराशाजनक था कि यह ना केवल परीक्षण संबंधी सभी परिस्थितियों में एथलॉन और सर्वोच्च-क्लॉक्ड पेंटियम III से बेहतर प्रदर्शन कर पाने में अक्षम था बल्कि यह यहाँ तक कि सस्ती श्रेणी के एएमडी ड्युरॉन से भी स्पष्ट रूप से बेहतर नहीं था। हालांकि इन्हें ओईएम पीसी निर्माताओं को 1000 की संख्याओं के लिए 644 डॉलर (1.4 GHz) और 819 डॉलर (1.5 GHz) की कीमतों (उपभोक्ता बाज़ार के लिए मॉडलों की कीमतों में खुदरा विक्रेताओं के अनुसार भिन्नता थी) में पेश किया गया था, इन्हें एक कम लेकिन सम्मानजनक दर पर बेचा गया था जो कुछ हद तक अपेक्षाकृत तेज और अभी तक महंगे रैम्बस डायनामिक रैम (आरडीआरएएम) की आवश्यकताओं द्वारा बाधित मूल्य था। पेंटियम III इंटेल की सर्वाधिक बिकने वाली प्रोसेसर श्रृंखला बनी रही जबकि एथलॉन भी पेंटियम 4 की तुलना में कुछ बेहतर बेची जा रही थी। जबकि इंटेल ने आरडीआरएएम के दो मॉड्यूलों को प्रत्येक में पेंटियम 4 के बक्से के साथ बाँध दिया था, इससे पेंटियम 4 की बिक्री को कोई फ़ायदा नहीं हुआ और इसे आनंदटेक (AnandTech) के आनंद लाल शिम्पी द्वारा सही समाधान नहीं माना गया जिन्होंने अपनी समीक्षा में कहा था कि पेंटियम 4 को एक ऐसे चिपसेट की जरूरत थी जिसमें एक मेमरी कंट्रोलर का इस्तेमाल किया गया हो और जो डीडीआर एसडीआरएएम का समर्थन कर सके। 

जनवरी 2001 में एक अभी तक धीमे 1.3 GHz (1.3 गीगाहर्ट्ज़) मॉडल को इस श्रृंखला में जोड़ा गया था, लेकिन अगले बारह महीनों में इंटेल ने कार्यक्षमता में एएमडी के नेतृत्व को धीरे-धीरे कम करना शुरू कर दिया। अप्रैल 2001 में एक 1.7 गीगाहर्ट्ज़ (1.7 GHz) पेंटियम 4 को पेश किया गया जो पुराने पेंटियम III की तुलना में स्पष्ट रूप से बेहतर कार्यक्षमता प्रदान करने वाला पहला मॉडल था। जुलाई में 1.6 और 1.8 GHz मॉडलों को पेश किया गया और अगस्त 2001 में इंटेल 1.9 और 2 गीगाहर्ट्ज़ (2 GHz) पेंटियम 4 की श्रृंखला को जारी किया। उसी महीने में उन्होंने 845 चिपसेट को जारी किया जिसने आरडीरैम (RDRAM) की बजाय कहीं अधिक सस्ते पीसी133 एसडीरैम (SDRAM) का समर्थन किया था। हालांकि एसडीरैम (SDRAM) आरडीरैम (RDRAM) की तुलना में काफी धीमा था और इसने बैंडविथ के भूखे पेंटियम 4 को गंभीर रूप से प्रभावित किया था, असल में यह इतना अधिक सस्ता था कि इसके कारण पेंटियम 4 की बिक्री काफी बढ़ने लगी थी। नए चिपसेट ने पेंटियम 4 को वास्तव में रातों-रात पेंटियम III की जगह लेने में मदद की और यह बाजार में सबसे अधिक बिकने वाला मुख्यधारा का प्रोसेसर बन गया।

विलामेट कोड नाम ओरेगन के विलामेट वैली क्षेत्र से लिया गया है जहाँ बड़ी संख्या में इंटेल की उत्पादन इकाइयां स्थित हैं।

उत्तराधिकारी
गैलाटिन (एक्सट्रीम एडिशन - चरम संस्करण)
विलामेट
पेंटियम 4-एम