F1采用Crotex M3内核，F4采用Crotex M4内核。F1最高主频72MHz，F4最高主频168MHz。F4具有单精度浮点运算单元，F1没有浮点运算单元。F4的具备增强的DSP指令集。F4的执行16位DSP指令的时间只有F1的30%~70%。F4执行32位DSP指令的时间只有F1的25~60%。F1内部SRAM最大64K字节，F4内部SRAM有192K字节（112K+64K+16K）。F4有备份域SRAM（通过Vbat供电保持数据），F1没有备份域SRAM。F4从内部SRAM和外部FSMC存储器执行程序的速度比F1快很多。F1的指令总线I-Bus只接到Flash上，从SRAM和FSMC取指令只能通过S-Bus，速度较慢。F4的I-Bus不但连接到Flash上，而且还连接到SRAM和FSMC上，从而加快从SRAM或FSMC取指令的速度。F1最大封装为144脚，可提供112个GPIO；F4最大封装有176脚，可提供140个GPIO。F1的GPIO的内部上下拉电阻配置仅仅针对输入模式有用，输出时无效。而F4的GPIO在设置为输出模式时，上下拉电阻的配置依然有效。即F4可以配置为开漏输出，内部上拉电阻使能，而F1不行。F4的GPIO最高翻转速度为84MHz，F1最大翻转速度只有18MHz。F1最多可提供5个UART串口，F4最多可以提供6个UART串口。F1可提供2个I2C接口，F4可以提供3个I2C接口。F1和F4都具有3个12位的独立ADC，F1可提供21个输入通道，F4可以提供24个输入通道。F1的ADC最大采样频率为1Msps，2路交替采样可到2Msps（F1不支持3路交替采样）。F4的ADC最大采样频率为2.4Msps，3路交替采样可到7.2Msps。F1只有12个DMA通道，F4有16个DMA通道。F4的每个DMA通道有4*32位FIFO，F1没有FIFO。F1的SPI时钟最高速度为18MHz，F4可以到37.5MHz。F1没有独立的32位定时器（32位需要级联实现），F4的TIM2和TIM5具有32位上下计数功能。F1和F4都有2个I2S接口，但是F1的I2S只支持半双工（同一时刻要么放音，要么录音）,而F4的I2S支持全双工，放音和录音可以同时进行。