İşlemci Galaxy Note 3’te iki farklı işlemci kullanıldı. LTE destekli sürümde 2.3GHz’de çalışan dört çekirdekli Snapdragon 800 yer alırken, Türkiye gibi 3G destek verilen ülkelerde ise 4+4 çekirdek yapısına sahip Exynos 5420 işlemci kullanıldı.
Galaxy Note 4’te de iki farklı işlemci kullanıldı. Üstelik her iki işlemci 4G LTE modemine sahip. Bu işlemciler 2.7GHz frekans hızında çalışan dört çekirdekli Snapdragon 805 ve yine aynı şekilde 4+4 çekirdek yapısına sahip, 64-bit destekli Exynos 5433.