La MCU en la placa es la Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) de alto rendimiento con una velocidad de reloj de 48 MHz, SRAM de 32 kB y memoria flash de 256 kB. Esta MCU cuenta con un RTC, un DAC y un bus CAN y admite HID a través de USB.
El UNO R4 WiFi también cuenta con un ESP32-S3 para conectividad Wi-Fi®/Bluetooth®, que también se puede programar por separado a través de un encabezado específico.