STM32F405xx और STM32F407xx परिवार उच्च प्रदर्शन Arm® Cortex®-M4 32-बिट RISC कोर पर आधारित है जो 168 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति पर काम करता है।कॉर्टेक्स-एम4 कोर में एक फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट (एफपीयू) एकल परिशुद्धता है जो सभी आर्म एकल परिशुद्धता डेटा-प्रसंस्करण निर्देशों और डेटा प्रकारों का समर्थन करती हैयह डीएसपी निर्देशों और एक मेमोरी प्रोटेक्शन यूनिट (एमपीयू) के पूर्ण सेट को भी लागू करता है जो एप्लिकेशन सुरक्षा को बढ़ाता है।
STM32F405xx और STM32F407xx परिवार में उच्च गति वाली एम्बेडेड मेमोरी शामिल है (फ्लैश मेमोरी 1 एमबाइट तक, SRAM की 192 Kbyte तक), बैकअप SRAM की 4 Kbyte तक,और दो एपीबी बसों से जुड़े उन्नत आई/ओ और परिधीय उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला, तीन एएचबी बसें और एक 32-बिट मल्टी-एएचबी बस मैट्रिक्स।