GeForce3 Series（ジーフォース・スリー・シリーズ）は、GeForceシリーズの第三世代製品である。2001年の2月に発表された。開発コードネームは NV20。バーテックスシェーダー・ピクセルシェーダー nfiniteFX を搭載し、DirectX 8とOpenGL 1.5に対応する。

最初にGeForce3が発売され、その後GeForce Titaniumシリーズとして、GeForce3 Ti 500、GeForce3 Ti 200が発売された。これらはGeForce3のそれぞれ高クロック、低クロック版であり、オーバークロックすることで上位版とほぼ同じ性能となることから、GeForce3 Ti 200が人気を集めた。製造プロセスは0.15 μm、集積トランジスタ数は5,700万となっている。

マイクロソフトのゲーム機XboxにはGeForce3相当のGPUを統合したチップセットが採用されている。

製品名コア名 (プロセス)コアクロック
(MHz)コア数メモリフィルレート[注釈 5]
PPVSTMUROPタイプクロック
(MT/s)バス幅
(bit)容量
(MB)ピクセル
(GPix/s)テクセル
(GTex/s)
GeForce3 Ti 200NV20 (TSMC 150 nm)1754184DDR400128640.701.40
GeForce32004600.801.60
GeForce3 Ti 5002405000.961.92

GeForce4 SeriesMSI GeForce4 Ti 4800「en:GeForce_4_series」も参照
GeForce4 Ti

GeForce4 Ti（ジーフォース・フォー・チタニウム）は、GeForceシリーズの第四世代製品である。2002年の2月に発表された。開発コードネームは NV25。

GeForce3を大幅に改良した製品であり、アンチエイリアス機能が強化された。人気オンラインゲーム (MMORPG)、ファイナルファンタジーXIをプレイするために、手頃な価格ながら十分な性能を有していたローエンド製品 GeForce4 Ti 4200 に人気が集中した。GeForce4 Ti 4800とGeForce4 Ti 4800 SEはそれぞれGeForce4 Ti 4600とGeForce4 Ti 4400をAGP 8Xに対応させた製品であり、仕様では変化していない。製造プロセスは0.15 μm、集積トランジスタ数は6,300万となっている。

製品名コア名 (プロセス)コアクロック
(MHz)コア数メモリフィルレート[注釈 5]
PPVSTMUROPタイプクロック
(MT/s)バス幅
(bit)容量
(MB)ピクセル
(GPix/s)テクセル
(GTex/s)
GeForce4 Ti 4200NV25 (TSMC 150 nm)2504284DDR500128641.002.00
GeForce4 Ti 44002755501281.102.20
GeForce4 Ti 46003006501.202.40
GeForce4 Ti 4800 SE2755001.102.20
GeForce4 Ti 48003006501.202.40

GeForce4 MX

GeForce4 MX（ジーフォース・フォー・エムエックス）は、GeForce4世代の廉価版製品である。開発コードネームは NV17。

製品名ではGeForce4シリーズの一製品であるが、コードネームはGeForce2 MXのNV11に次ぐものであり、事実上GeForce2 MXの改良版といった位置づけの製品である。GeForce2 MXと比べ、コアクロックとメモリクロックが引き上げられ、メモリバス幅も最大128bitに拡張（一部64bitの製品もある）され、「Lightspeed Memory Architecture II」というGeForce4 Tiシリーズにも採用されているビデオメモリの帯域幅をより効率よく使うための機能を搭載しているため、GeForce2 MXより、およそ倍の性能になっている。また、製造プロセスが0.18 μmから0.15 μmに微細化した事により消費電力や発熱の低減もあった。しかし、GeForce4 Tiシリーズとは違い、DirectX 8の技術の一つであるプログラマブルシェーダーに対応しておらず、実質的にはDirectX 7世代のカードである。GeForce4 MXシリーズはAGP2.0(4X)対応であったが、AGP3.0(8X)対応のGeForce4 MX 440 AGP 8Xも販売された。また、メモリチップの容量の対応を増やした、 GeForce MX 4000という製品も発売された。この製品の命名規則は他のGeForce4 MXシリーズと異なっており、GeForce4 Tiシリーズの命名規則を当てはめたものと推察できる。

製品名コア名 (プロセス)コアクロック
(MHz)コア数メモリフィルレート[注釈 5]
PPVSTMUROPタイプクロック
(MT/s)バス幅
(bit)容量
(MB)ピクセル
(GPix/s)テクセル
(GTex/s)
GeForce4 MX 420NV17 (TSMC 150 nm)2502×42SDR166128640.501.00
GeForce4 MX 440270DDR4000.541.08
GeForce4 MX 440 AGP 8XNV18 (TSMC 150 nm)500
GeForce4 MX 460NV17 (TSMC 150 nm)3005500.601.20
GeForce4 MX 4000NV18B (TSMC 150 nm)2754001280.551.10

GeForce FX Series「en:GeForce FX series」も参照

GeForce FX Series（ジーフォース・エフエックス・シリーズ）は、GeForceシリーズの第五世代製品である。発表は2002年の11月である。

第5世代でありながらGeForce5でなくGeForce FXとなっているのは、買収した3dfxの技術が導入されていることによる。ただし、NVIDIAのドライバダウンロードサイトでは、GeForce 5 FXという表記になっている。VLIWのプログラマブルシェーダーを搭載し、DirectX 9.0aとOpenGL 2.1に対応する。

特徴的なデザインとして、ピクセルシェーダーは非常に高いクロックで駆動する1基のみであり、シェーダーの演算結果を出力するROPも全モデルで4本しかない（当時の表現で4ピクセルパイプ）、という点が挙げられる。高速な1機のピクセルシェーダーの演算結果を、4本のROPに順次流し込むというデザインは、シェーダーユニットの動作やバスアクセスタイミングが、全て同時に行われるわけではない点に着目している（CPUでのスーパーパイプライン処理に類似する）。したがって、最上位の5900系から最下位の5200まで、ピクセルパイプとしては全て4本である。最上位のFX 5900/5800系列は、仮想8パイプ相当と公称されているが、この数値が達成されるのは、カラー・Z圧縮が最大限に効いた場合である。

また、DirectX 9.0では、実質的にATIがリファレンスデザインであり、これら、実数バッファ、MRT、テセレータと言った機能は、ATIのGPU自身でも実用には殆ど使われなかったが、実数フォーマットに関しては、FXでもハード的にサポートしているとコメントしつつ、対応ドライバを出す事は無かった。結局、対応したのは、後継製品のGeForce 6シリーズが発売された後であり、実数テクスチャのみ対応がなされた。この時期は、NVIDIAの対応が非常に消極的だったため、商品サイクル終了まで、FXは劣勢に立たされたままだった。

商品としては、殆ど良い点が無かったFXであるが、シェーダーリソースの動的な管理、ピクセルシェーダーでのテクスチャの扱いにほぼ制限が無い点、DirectX 10で正式に導入された指数付き整数フォーマット (ERGB) をサポートした、など技術的には見るべき点もあった。

この世代より、GPUの消費電力の増大とともにその冷却手段が課題となっていった。特に、ハイエンドモデル、さらに最初に発売される製品は製造プロセスルールが1世代古いものでハイエンドとして発売されることから、発熱は巨大なものとなっている。その多大な発熱を処理するため、高性能製品には大きな冷却機構を必要とするようになった。なお、5200、5500シリーズが150 nm (0.15 μm)、それ以外の製品では130 nm (0.13 μm)の製造プロセスで生産された。集積トランジスタ数は5200、5500が4,500万、5600、5700が8,000万、5800が1億2,500万、5900、5950が1億3,000万となっている。

Windows XP用のデバイスドライバは、バージョン175.19でサポートが終了した。Windows Vistaに関しては、当初は対応が予定されていたが、RTM版（6000以降）用のバージョン96.85のβドライバが存在するのみ。なお、このVista用βドライバは、パフォーマンスが非常に低く、また細かいバグが残っているが、FXファミリのサポートが終了した為に、更新予定は無い。

また、FXファミリの派生として、PCI Expressバスに対応したGeForce PCXシリーズも2004年2月18日に発表された。これは市場に出た初めてのPCI Express対応ビデオカードであるが、AGPネイティブ対応であるGeForce FXに、PCI Express high-speed interconnect (PCX HSI) と呼ばれるブリッジチップを載せる事でPCI Expressバスに対応したものであり、PCI Expressネイティブ対応はGeForce 6シリーズからになる。

製品名コア名 (プロセス)コアクロック
(MHz)コア数メモリフィルレート[注釈 5]消費電力
(W)
PPVSTMUROPタイプクロック
(MT/s)バス幅
(bit)帯域
(GB/s)容量
(MB)ピクセル
(GPix/s)テクセル
(GTex/s)