Intelเปิดตัว Light Peak ในงานIntel Developer Forum (IDF) ปี 2009 โดยใช้บอร์ดลอจิก Mac Proต้นแบบเพื่อรันสตรีมวิดีโอ1080p สองสตรีม รวมถึง LANและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลผ่านสายเคเบิลออปติคอลยาว 30 เมตรเส้นเดียวที่มีปลายUSB ที่ดัดแปลง ^{[ 19 ]}ระบบนี้ขับเคลื่อนด้วย การ์ด PCI Express ต้นแบบ โดยมีบัสออปติคอลสองตัวจ่ายไฟให้กับพอร์ตสี่พอร์ต^{[ 20 ]} Jason Ziller หัวหน้าสำนักงานโครงการ Optical I/O ของ Intel ได้นำเสนอส่วนประกอบภายในของเทคโนโลยีภายใต้กล้องจุลทรรศน์และการส่งข้อมูลผ่านออสซิลโลสโคป [ ^{21 ] เทคโนโลยี}นี้ได้รับการอธิบายว่ามีความเร็วเริ่มต้นที่ 10  Gbit/s ผ่านสายเคเบิลออปติคอลพลาสติก พร้อมกับสัญญาว่าจะมีความเร็วสุดท้ายที่ 100  Gbit/s ^{[ 22 ]}ในงานดังกล่าว Intel ประกาศว่าระบบที่ติดตั้ง Light Peak จะเริ่มปรากฏในปี 2010 และโพสต์ วิดีโอ YouTubeที่แสดงกล้อง HD แล็ปท็อป แท่นวาง และจอภาพ HD ที่เชื่อมต่อ Light Peak ^{[ 23 ]}

เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม 2553 ที่กรุงบรัสเซลส์ Intel ได้สาธิตแล็ปท็อปที่มีตัวเชื่อมต่อ Light Peak ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีมีขนาดเล็กลงจนสามารถใส่ลงในอุปกรณ์ดังกล่าวได้ และแล็ปท็อปได้ส่งสตรีมวิดีโอ HD สองสตรีมพร้อมกันผ่านการเชื่อมต่อ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยบางส่วนของซอฟต์แวร์/เฟิร์มแวร์และโปรโตคอลนั้นใช้งานได้ ในการสาธิตเดียวกันนั้น เจ้าหน้าที่ของ Intel ระบุว่าพวกเขาคาดว่าการผลิตฮาร์ดแวร์จะเริ่มขึ้นประมาณปลายปี 2553 ^{[ 24 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2553 ต้นแบบเชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ จากผู้ผลิตบางรายได้ถูกนำมาสาธิตในงานIntel Developer Forum 2553 ^{[ 25 ]}

Brooke Crothers จาก CNETกล่าวว่ามีข่าวลือว่าการอัปเดต MacBook Pro ในช่วงต้นปี 2011 จะมีพอร์ตข้อมูลแบบใหม่ และเขาคาดเดาว่าจะเป็น Light Peak (Thunderbolt) ^{[ 26 ]}ในขณะนั้นยังไม่มีรายละเอียดเกี่ยวกับการใช้งานจริง และมีภาพจำลองปรากฏขึ้นซึ่งแสดงให้เห็นระบบที่คล้ายกับการสาธิตของ Intel ก่อนหน้านี้ที่ใช้พอร์ต USB/Light Peak แบบรวม^{[ 27 ]}ก่อนการวางจำหน่ายเครื่องใหม่ไม่นานUSB Implementers Forum (USB-IF) ประกาศว่าจะไม่อนุญาตให้ใช้พอร์ตแบบรวมดังกล่าว และ USB ไม่เปิดให้มีการแก้ไขในลักษณะนั้น

การนำเทคโนโลยีไปใช้ในรูปแบบอื่นเริ่มขึ้นในปี 2555 โดยมีบอร์ดเดสก์ท็อปที่ให้การเชื่อมต่อพร้อมใช้งานแล้ว^{[ 28 ]}

Apple ระบุในเดือนกุมภาพันธ์ 2011 ว่าพอร์ตดังกล่าวใช้Mini DisplayPortไม่ใช่ USB เมื่อมีการอธิบายระบบ วิธีแก้ปัญหาการเชื่อมต่อจอแสดงผลของ Intel ก็ชัดเจนขึ้น: ตัวควบคุม Thunderbolt จะรวมข้อมูลจากระบบ DP ที่มีอยู่เข้ากับข้อมูลจากพอร์ต PCIe ลงในสายเคเบิลเส้นเดียว จอแสดงผลรุ่นเก่าที่ใช้ DP 1.1a หรือรุ่นก่อนหน้าจะต้องอยู่ปลายสุดของห่วงโซ่อุปกรณ์ Thunderbolt แต่จอแสดงผลแบบเนทีฟสามารถอยู่ได้ทุกที่ในห่วงโซ่^{[ 12 ]}อุปกรณ์ Thunderbolt สามารถอยู่ได้ทุกที่ในห่วงโซ่ ในแง่นั้น Thunderbolt มีความสัมพันธ์กับ ระบบ ACCESS.bus รุ่นเก่า ซึ่งใช้ตัวเชื่อมต่อจอแสดงผลเพื่อรองรับบัสความเร็วต่ำ

Apple ระบุว่าพอร์ต Thunderbolt รองรับอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบอนุกรมได้สูงสุด 6 ตัว^{[ 29 ]}และควรต่อจอแสดงผลไว้ที่ปลายสุดของสายหากไม่รองรับการต่อแบบอนุกรม

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554 Appleได้เปิดตัวMacBook Pro (13 นิ้ว ต้นปี พ.ศ. 2554) ^{[ 30 ]} MacBook Pro (15 นิ้ว ต้นปี พ.ศ. 2554) ^{[ 31 ]}และ MacBook Pro (17 นิ้ว ต้นปี พ.ศ. 2554) ^{[ 32 ]}ที่มีพอร์ต Thunderbolt หนึ่งพอร์ต ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 Apple ได้เปิดตัวiMac (21.5 นิ้ว กลางปี ​​พ.ศ. 2554) ^{[ 33 ]}ที่มีพอร์ต Thunderbolt หนึ่งพอร์ต และ iMac (27 นิ้ว กลางปี ​​พ.ศ. 2554) ^{[ 34 ]}ที่มีพอร์ต Thunderbolt สองพอร์ต ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2554 Apple ได้เปิดตัวMac Mini (กลางปี ​​พ.ศ. 2554) ^{[ 35 ]} MacBook Air (11 นิ้ว กลางปี ​​พ.ศ. 2554) ^{[ 36 ]} MacBook Air (13 นิ้ว กลางปี ​​พ.ศ. 2554) ^{[ 37 ] และ Apple Thunderbolt Display [ 38 ] ที่มีพอร์ต} Thunderbolt หนึ่งพอร์ต^{สำหรับการ}เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรืออุปกรณ์อื่นๆ

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 Apple ได้ประกาศเปิดตัว iMacรุ่นใหม่ที่มีอินเทอร์เฟซ Thunderbolt ^{[ 39 ]}

พอร์ต Thunderbolt บน Mac รุ่นใหม่จะอยู่ในตำแหน่งเดียวกันเมื่อเทียบกับพอร์ตอื่นๆ และยังคงมีขนาดทางกายภาพและการจัดเรียงขาเหมือนกับขั้วต่อ MDP รุ่นก่อนหน้า ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดหลักๆ บนMac ที่มี Thunderbolt คือสัญลักษณ์ Thunderbolt ที่อยู่ถัดจากพอร์ต^{[ 11 ]}

มาตรฐาน DisplayPort เข้ากันได้กับ Thunderbolt เพียงบางส่วน เนื่องจากทั้งสองใช้ขั้วต่อ MDP ที่เข้ากันได้ทางกายภาพของ Apple โหมด Target Display บน iMac ต้องใช้สาย Thunderbolt เพื่อรับสัญญาณวิดีโอจากคอมพิวเตอร์ที่รองรับ Thunderbolt เครื่องอื่น^{[ 40 ]}จอภาพ DP ต้องเป็นอุปกรณ์ตัวสุดท้าย (หรือตัวเดียว) ในห่วงโซ่ของอุปกรณ์ Thunderbolt

Intel ประกาศว่าจะวางจำหน่ายชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ในไตรมาสที่สองของปี 2554 ^{[ 41 ]}ในขณะที่ผู้ผลิตอุปกรณ์พัฒนาฮาร์ดแวร์ได้ระบุว่าจะเพิ่มการสนับสนุนสำหรับการทดสอบและการพัฒนาอุปกรณ์ Thunderbolt ^{[ 42 ]}ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์จะจัดให้เฉพาะเมื่อมีการร้องขอเท่านั้น^{[ 43 ]}

ในเดือนกรกฎาคม 2011 โซนี่ได้เปิดตัว โน้ตบุ๊กตระกูล Vaio Z21ซึ่งมี "Power Media Dock" ที่ใช้ Thunderbolt แบบออปติคอล (Light Peak) ในการเชื่อมต่อกับการ์ดกราฟิกภายนอกโดยใช้พอร์ตแบบผสมที่ทำงานทางไฟฟ้าเหมือน USB แต่ยังรวมถึงการเชื่อมต่อแบบออปติคอลที่จำเป็นสำหรับ Thunderbolt ด้วย

Thunderbolt 1 ทำงานที่ความเร็ว 10 Gbit/s ซึ่งเร็วกว่า USB ในขณะนั้น^{[ 44 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2556 Intelได้ประกาศว่า Thunderbolt เวอร์ชันถัดไป ซึ่งใช้ตัวควบคุมที่มีชื่อรหัสว่า "Falcon Ridge" (ทำงานที่ความเร็ว 20  Gbit/s) ได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการว่า "Thunderbolt 2" และเริ่มผลิตในปี พ.ศ. 2556 ^{[ 45 ]}อัตราการส่งข้อมูล 20  Gbit/s เป็นไปได้โดยการรวม ช่องสัญญาณ 10 Gbit/s ที่มีอยู่สองช่องเข้าด้วยกัน ซึ่งไม่ได้เปลี่ยนแปลงแบนด์วิดท์สูงสุด แต่ทำให้การใช้งานมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2556 AppleประกาศเปิดตัวMac Pro (ปลายปี พ.ศ. 2556) ^{[ 46 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 2 จำนวน 6 พอร์ต ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2556 Apple ประกาศเปิดตัวMacBook Pro (Retina, 13 นิ้ว, ปลายปี พ.ศ. 2556) ^{[ 47 ]}และ MacBook Pro (Retina, 15 นิ้ว, ปลายปี พ.ศ. 2556) ^{[ 48 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 2 จำนวน 2 พอร์ต ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2557 Apple ประกาศเปิดตัวMac Mini (ปลายปี พ.ศ. 2557) ^{[ 49 ]}และiMac (Retina 5K, 27 นิ้ว, ปลายปี พ.ศ. 2557) ^{[ 50 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 2 จำนวน 2 พอร์ต ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2558 Apple ประกาศเปิดตัวMacBook Air (11 นิ้ว, ต้นปี พ.ศ. 2558) ^{[ 51 ]}และ MacBook Air (13 นิ้ว, ต้นปี พ.ศ. 2558) ^{[ 52 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 2 จำนวน 1 พอร์ต

ในระดับทางกายภาพ แบนด์วิดท์ของ Thunderbolt 1 เหมือนกับของ Thunderbolt 2 ซึ่งหมายความว่าสายเคเบิล Thunderbolt 1 สามารถใช้งานร่วมกับอินเทอร์เฟซ Thunderbolt 2 ได้ ในระดับตรรกะ Thunderbolt 2 ช่วยให้สามารถรวมช่องสัญญาณได้ โดยช่องสัญญาณ 10  Gbit/s สองช่องที่แยกจากกันก่อนหน้านี้สามารถรวมกันเป็น ช่องสัญญาณตรรกะเดียวขนาด 20 Gbit/s ได้^{[ 53 ]}

Intel ระบุว่า Thunderbolt 2 จะสามารถถ่ายโอนวิดีโอ 4Kพร้อมกับแสดงผลบนจอภาพแยกต่างหากได้พร้อมกัน^{[ 54 ]}

Thunderbolt 2 รองรับ DisplayPort 1.2ซึ่งช่วยให้สามารถสตรีมวิดีโอไปยังจอภาพ 4K หนึ่งจอหรือจอภาพ QHD สองจอได้ Thunderbolt 2 สามารถใช้งานร่วมกับ Thunderbolt 1 ได้ ซึ่งหมายความว่าสายและขั้วต่อ Thunderbolt ทั้งหมดสามารถใช้งานร่วมกับ Thunderbolt 1 ได้

ผลิตภัณฑ์ Thunderbolt 2 ตัวแรกสำหรับตลาดผู้บริโภคคือเมนบอร์ด Z87-Deluxe/Quad ของAsus ซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2013 ^{[ 55 ]}และระบบแรกที่วางจำหน่ายพร้อม Thunderbolt 2 คือ MacBook Pro Retina รุ่นปลายปี 2013 ของ Apple เมื่อวันที่ 22 ตุลาคม 2013 ^{[ 56 ]}

Thunderbolt 3 เป็นอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาโดย Intel ^{[ 57 ]}ใช้ ขั้วต่อ USB-C ร่วม กับ USB รองรับUSB 3.1 Gen 2 [ ^{58 ] [ 59 ] [ 60 ]}และอาจต้องใช้สายเคเบิลแบบแอคทีฟ พิเศษเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับความ ^ยาวสายเคเบิลมากกว่า 0.5 เมตร (1.5 ฟุต) เมื่อเทียบกับ Thunderbolt 2 แบนด์วิดท์จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็น 40 Gbit/s (5 GB/s) อนุญาตให้ใช้ PCI Express 3.0 ได้สูงสุดสี่เลน (32.4 Gbit/s) สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลทั่วไป และ DisplayPort 1.4 HBR3 สี่เลน (32.40 Gbit/s ก่อนการลบการเข้ารหัส 8/10 และ 25.92 Gbit/s หลังจากนั้น) สำหรับวิดีโอ^{[ 61 ]}แต่อัตราข้อมูลรวมสูงสุดไม่สามารถเกิน 40 Gbit/s ได้ ข้อมูลวิดีโอจะได้รับการจัดลำดับความสำคัญและใช้แบนด์วิดท์ที่จำเป็นทั้งหมด ส่วนที่เหลือจะพร้อมใช้งานสำหรับ PCIe การรองรับ DP 1.2 เป็นสิ่งจำเป็น ในขณะที่ DP 1.4 เป็นตัวเลือกเสริม อาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับข้อมูล PCIe (1.5% ของ 128b/130b ก็ถูกลบออกเช่นกัน) และโปรโตคอล Thunderbolt 3 (ปรับให้เหมาะสมสำหรับความเร็วหรือความหน่วง) ซึ่งอย่างหลังจะให้ความเร็วเพียง 21.6 Gbit/s ถึง 25 Gbit/s เท่านั้น ^{[ 62 ]} Thunderbolt 3 ใช้การเข้ารหัส 64b/66b หลังจากนั้น ซึ่งหมายความว่าอัตราจริงจะมากกว่า 40 Gbit/s ซึ่งเป็น 2 เท่าของ 20.625 Gbit/s          

ตัวควบคุม Thunderbolt 3 ของ Intel (รหัสชื่อAlpine Ridge หรือ Titan Ridgeรุ่นใหม่) ลดการใช้พลังงานลงครึ่งหนึ่ง และสามารถขับเคลื่อนจอแสดงผล 4K ภายนอกสองจอพร้อมกัน ที่ 60  Hz (หรือจอแสดงผล 4K ภายนอกหนึ่งจอที่ 120  Hz หรือจอแสดงผล 5K ที่ 60  Hz เมื่อใช้การใช้งานของ Apple สำหรับ MacBook Pro รุ่นปลายปี 2016) แทนที่จะเป็นเพียงจอแสดงผลเดียวที่ตัวควบคุมรุ่นก่อนหน้าสามารถขับเคลื่อนได้ ตัวควบคุมใหม่นี้รองรับPCIe 3.0 และโปรโตคอลอื่นๆ รวมถึง DisplayPort 1.2 (ทำให้สามารถแสดง ผลความละเอียด 4Kที่ 60  Hz ได้) ^{[ 63 ]} Thunderbolt 3 สามารถจ่ายไฟได้สูงสุด 15 วัตต์บนสายทองแดง และไม่มีความสามารถในการจ่ายไฟบนสายออปติคอล การใช้ USB-C บนสายทองแดงทำให้สามารถรวมการจ่ายไฟ USB ได้ ทำให้พอร์ตสามารถจ่ายหรือรับพลังงานได้สูงสุด 100 วัตต์ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับอุปกรณ์บางอย่าง Thunderbolt 3 ช่วยให้สามารถใช้งานร่วมกับเวอร์ชันสองเวอร์ชันแรกได้โดยใช้อะแดปเตอร์หรือสายเคเบิลเชื่อมต่อ^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}

Intel นำเสนอตัวควบคุมสามแบบสำหรับตัวควบคุมแต่ละตัว: ^{[ 67 ]}

• Double Port (DP) ใช้ลิงก์ PCIe 3.0 ×4 เพื่อให้พอร์ต Thunderbolt 3 สองพอร์ต (DSL6540, JHL6540, JHL7540)
• พอร์ตเดี่ยว (SP) ใช้ลิงก์ PCIe 3.0 ×4 เพื่อให้พอร์ต Thunderbolt 3 หนึ่งพอร์ต (DSL6340, JHL6340, JHL7340)
• โหมดประหยัดพลังงาน (LP) ใช้ลิงก์ PCIe 3.0 ×2 เพื่อให้พอร์ต Thunderbolt 3 หนึ่งพอร์ต (JHL6240)

นี่เป็นไปตามแนวทางปฏิบัติเดิม ที่อุปกรณ์ระดับสูง เช่น Mac Pro รุ่นที่สอง, iMac, Retina MacBook Pro และMac Miniใช้ตัวควบคุมแบบสองพอร์ต ในขณะที่อุปกรณ์ระดับล่างและใช้พลังงานต่ำกว่า เช่น MacBook Air ใช้เวอร์ชันแบบพอร์ตเดียว

มีการเพิ่มการสนับสนุนให้กับ ชิปเซ็ตสถาปัตยกรรม Skylake ของ Intel ซึ่งเริ่มจัดส่งในช่วงปลายปี 2015 ถึงต้นปี 2016 ^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}

อุปกรณ์ที่มีพอร์ต Thunderbolt 3 เริ่มวางจำหน่ายในช่วงต้นเดือนธันวาคม 2015 รวมถึงโน้ตบุ๊กที่ใช้ระบบปฏิบัติการMicrosoft Windows (จากAcer , Asus , Clevo , HP , Dell , Dell Alienware , Lenovo , MSI , RazerและSony ) รวมถึงเมนบอร์ด (จากGigabyte Technology ) และสาย Thunderbolt 3 passive USB-C ยาว 0.5 เมตร (จาก Lintes Technology) ^{[ 68 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2559 Appleได้ประกาศเปิดตัวMacBook Pro (13 นิ้ว, พ.ศ. 2559, พอร์ต Thunderbolt 3 จำนวน 2 พอร์ต) ^{[ 69 ]}ซึ่งตามชื่อที่ระบุไว้ มีพอร์ต Thunderbolt 3 จำนวน 2 พอร์ต MacBook Pro (13 นิ้ว, พ.ศ. 2559, พอร์ต Thunderbolt 3 จำนวน 4 พอร์ต) ^{[ 70 ]}และ MacBook Pro (15 นิ้ว, พ.ศ. 2559) ^{[ 71 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 จำนวน 4 พอร์ต ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2560 Apple ได้ประกาศเปิดตัว iMac (21.5 นิ้ว, พ.ศ. 2560) ^{[ 72 ]} iMac (Retina 4K, 21.5 นิ้ว, พ.ศ. 2560) ^{[ 73 ]} iMac (Retina 5K, 27 นิ้ว, พ.ศ. 2560) ^{[ 74 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 สองพอร์ต รวมถึงiMac Pro [ ^{75 ] ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 สี่ พอร์ต}และวางจำหน่ายในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2560 ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 Apple ได้ประกาศเปิดตัวMacBook Air (Retina, 13 นิ้ว, พ.ศ. 2561) ^{[ 76 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 สองพอร์ต และMac mini (พ.ศ. 2561) ^{[ 77 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 สี่พอร์ต ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2562 Apple ได้เปิดตัวMac Pro (2019) ^{[ 78 ]}และMac Pro (Rack, 2019) ^{[ 79 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 มากถึงสิบสองพอร์ต และPro Display XDR [ ^{80 ] ซึ่ง}มีพอร์ต Thunderbolt 3 หนึ่งพอร์ต โดยทั้งสองรุ่นวางจำหน่ายในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2562 ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2565 Apple ได้วางจำหน่ายStudio Display ^{[ 81 ]}ซึ่งมีพอร์ต Thunderbolt 3 หนึ่งพอร์ต

เมื่อวันที่ 8 มกราคม 2018 Intel ประกาศการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ (รหัส Titan Ridge) ด้วย "ความทนทานที่เพิ่มขึ้น" และรองรับ DisplayPort 1.4 Intel นำเสนอตัวควบคุมโฮสต์แบบพอร์ตเดียว (JHL7340) และแบบสองพอร์ต (JHL7540) รวมถึงตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงที่รองรับพอร์ต Thunderbolt 3 สองพอร์ต (JHL7440) ตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงใหม่นี้สามารถทำหน้าที่เป็น USB sink ได้แล้ว (ใช้งานร่วมกับพอร์ต USB-C ทั่วไปได้) ^{[ 82 ]}

จอแสดงผล Apple Pro Display XDR ซึ่ง macOS อนุญาตให้เชื่อมต่อกับ Mac โดยใช้การเชื่อมต่อ HBR3 สองช่องนั้น ไม่รองรับ การบีบอัดสตรีมการแสดงผล ( Display Stream Compressionหรือ DSC) เนื่องจากความเร็วในการบีบอัดสูงถึง 51.84 Gbit/s ซึ่งเป็นไป ไม่ได้สำหรับ Thunderbolt 3 แต่ก็ใช้งานได้เพราะสัญญาณ 3008×3384 10bpc 60  Hz 648.91  MHz สองสัญญาณของจอแสดงผล XDR ต้องการ ความเร็วรวมเพียง 38.9 Gbit/s เท่านั้น และ Thunderbolt ไม่ส่งสัญลักษณ์ DisplayPort stuffing ที่ใช้เพื่อเติมแบนด์วิดท์ HBR3 ให้เต็ม

Thunderbolt 4 ได้รับการประกาศในงาน CES  2020 ^{[ 98 ]}และข้อกำหนดขั้นสุดท้ายได้รับการเผยแพร่ในเดือนกรกฎาคม 2020 ^{[ 99 ]}ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Thunderbolt 4 และ Thunderbolt 3 คือข้อกำหนดแบนด์วิดท์ขั้นต่ำ 32  Gbit/s สำหรับลิงก์ PCIe, การรองรับจอแสดงผล 4K สองจอ (DisplayPort 1.4) ^{[ 100 ] [ 101 ]}และ การป้องกัน การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรงแบบIntel VT-dเพื่อป้องกันการโจมตี DMA ทาง กายภาพ

การปรับปรุงที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ Thunderbolt 4 รองรับฮับ USB Thunderbolt Alternate Mode ("สถาปัตยกรรมอุปกรณ์เสริมแบบหลายพอร์ต") และไม่ใช่แค่การต่อแบบเดซี่เชนเท่านั้น^{[ 3 ] [ 4 ]}ฮับเหล่านี้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ Thunderbolt 3 ได้ และสามารถใช้งานร่วมกับโฮสต์ Thunderbolt 3 ได้ (เฉพาะ Titan Ridge เท่านั้น สำหรับ Alpine Ridge พอร์ตดาวน์สตรีมเพิ่มเติมจะถูกลดระดับเป็น USB 3) ^{[ 102 ] [ 103 ]}

แบนด์วิดท์สูงสุดยังคงอยู่ที่ 40  Gbit/s เท่ากับ Thunderbolt 3 และเร็วกว่า USB 3.2 Gen  2x1 ถึงสี่เท่า ^{[ 104 ] [ 99 ]}ผลิตภัณฑ์ที่รองรับเริ่มวางจำหน่ายในช่วงปลายปี 2020 และรวมถึง โปรเซสเซอร์มือถือ Tiger Lakeสำหรับ โน้ตบุ๊ก Intel Evoและตัวควบคุม Thunderbolt แบบสแตนด์อโลนซีรีส์ 8000 (รหัสชื่อ Goshen Ridge สำหรับอุปกรณ์และ Maple Ridge สำหรับโฮสต์) บนเดสก์ท็อป Thunderbolt 4 แบบเนทีฟถูกเพิ่มเข้ามาในเลน PCIe 4 ของ Intel Arrow Lake โดยตรงบน CPU และด้วยวิธีนี้จึงขจัดข้อจำกัดด้านข้อมูลที่ 25 Gbit/s ออกไป ทำให้สามารถใช้แบนด์วิดท์ทั้งหมด 40 Gbit/s สำหรับข้อมูลได้

เมื่อวันที่ 12 กันยายน 2023 อินเทลได้เปิดตัว Thunderbolt 5 (รหัสชื่อ Barlow Ridge) ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนด USB4 2.0 ของUSB Implementers Forum  (USB-IF) โดยให้แบนด์วิดท์แบบสมมาตร 80 Gbit/s สำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นสองเท่าของ Thunderbolt 4 และแบนด์วิดท์แบบทิศทางเดียว 120  Gbit/s สำหรับจอแสดงผล (สามเท่าของ Thunderbolt 3 และ 4) รองรับจอแสดงผล 8K สองจอที่ 60  Hz แบนด์วิดท์ขั้นต่ำที่ต้องการยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจาก Thunderbolt 4 คือ 32  Gbit/s สำหรับลิงก์ PCIe

รายละเอียดคุณสมบัติทั้งหมดมีดังนี้:

•  รองรับมาตรฐาน USB4 2.0 80 Gbit/s เวอร์ชันล่าสุด
• การเพิ่มแบนด์วิดท์รวมของ Thunderbolt 4 เป็นสองเท่าเป็น 80  Gbit/s แบบสมมาตร หรือ 120  Gbit/s ในทิศทางใดทิศทางหนึ่งและ 40 Gbit/s ในอีกทิศทางหนึ่ง โดยทั่วไปแล้วเหมาะสำหรับการใช้งานที่เน้นวิดีโอเป็นหลัก
• รองรับDisplayPort 2.1
• อัตราการรับส่งข้อมูลของ PCI Express เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (64  กิกะไบต์ /วินาที) เมื่อใช้ PCI Express Gen. 4 × 4ทำให้จัดเก็บข้อมูลและกราฟิกภายนอกได้เร็วขึ้น 
•  กำลังไฟชาร์จสูงสุด 240 วัตต์ (ฝั่งปลายทาง)
• ใช้งานได้กับสายเคเบิลแบบพาสซีฟที่มีอยู่แล้วยาวสูงสุด1 เมตร (3.3 ฟุต)ผ่านทาง PAM-3  
• ใช้งานร่วมกับ Thunderbolt, USB และ DisplayPort เวอร์ชันก่อนหน้าได้
• ได้รับการสนับสนุนจากโครงการส่งเสริมและรับรองของ Intel

Intel ประกาศว่าคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เสริมที่ใช้งานร่วมกับ Thunderbolt 5 จะเริ่มวางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2024 เป็นต้นไป^{[ 105 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2567 Apple ได้ประกาศเปิดตัว Mac Mini (M4 Pro, 2024) ^{[ 106 ]}และ MacBook Pro ขนาด 14 นิ้วและ 16 นิ้ว (M4 Pro/Max, 2024) ^{[ 107 ]}ที่มีพอร์ต Thunderbolt 5 จำนวน 3 พอร์ต ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2568 Apple ได้ประกาศเปิดตัว Mac Studio (M4 Max/M3 Ultra, 2025) โดยรุ่น Max มีพอร์ต Thunderbolt 5/USB4 USB-C จำนวน 4 พอร์ต และรุ่น Ultra มีพอร์ต Thunderbolt 5/USB4 USB-C จำนวน 6 พอร์ต^{[ 108 ]}อุปกรณ์ทั้งหมดนี้ทำงานได้ที่ความเร็วสูงสุด 120 Gbit/s ทั้งในโหมด Thunderbolt 5 หรือ USB4 ^{[ 109 ]}

เมื่อวันที่ 24 พฤษภาคม 2017 อินเทลได้ประกาศว่า Thunderbolt 3 จะกลายเป็น มาตรฐาน ที่ไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์สำหรับ OEM และผู้ผลิตชิปในปี 2018 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการส่งเสริมการใช้งานโปรโตคอล^{[ 110 ]}ต่อมาข้อกำหนด Thunderbolt 3 ได้ถูกเผยแพร่ให้กับ USB-IF เมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2019 ทำให้ไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์ เพื่อใช้ในการสร้างUSB4 [ ^{84 ] [ 111 ] [ 112 ]}อินเทลกล่าวว่าจะยังคงควบคุมการรับรองอุปกรณ์ Thunderbolt 3 ทั้งหมด^{[ 113 ]}อินเทลยังระบุด้วยว่าใช้ "การรับรองภาคบังคับสำหรับผลิตภัณฑ์ Thunderbolt ทั้งหมด^{" [ 114 ]}

ก่อนเดือนมีนาคม 2019 ยังไม่มี การเปิดตัวหรือประกาศชิปเซ็ตหรือคอมพิวเตอร์ AMDที่รองรับ Thunderbolt เนื่องจากข้อกำหนดการรับรอง (Intel ไม่รับรองแพลตฟอร์มที่ไม่ใช่ Intel) อย่างไรก็ตามYouTuber Wendell Wilson จาก Level1Techs สามารถทำให้คอมพิวเตอร์ AMD ที่ใช้ CPU Threadripperและการ์ดเสริม Titan Ridge สามารถใช้งาน Thunderbolt 3 ได้โดยการแก้ไขเฟิร์มแวร์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการขาดการรองรับ Thunderbolt ในระบบที่ไม่ใช่ Intel ไม่ได้เกิดจากข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์^{[ 115 ] [ 116 ]}ณ เดือนพฤษภาคม 2019 เป็นไปได้ที่จะใช้งาน Thunderbolt 3 บน AMD โดยใช้การ์ดเสริมโดยไม่มีปัญหาใดๆ^{[ 117 ]}และเมนบอร์ดเช่น ASRock X570 Creator ก็มีพอร์ต Thunderbolt 3 แล้ว^{[ 118 ]}

ในเดือนมกราคม 2020 Intel ได้รับรอง^{[ 119 ]} ASRock X570 Phantom Gaming ITX/TB3 และตอนนี้ผู้ผลิตได้รับอนุญาตให้ผลิตชิปควบคุม Thunderbolt ได้อย่างอิสระ (แม้ว่าเมนบอร์ด ASRock เหล่านั้นจะใช้ Intel Titan Ridge ก็ตาม) ^{[ 120 ]}

ปัจจุบันAsusรองรับ Thunderbolt 3 บนAMDด้วยการ์ดเสริม Thunderboltex 3-TR ซึ่งใช้งานร่วมกับเมนบอร์ด AMD และRyzen 3 , 5 (56xx): ROG Strix B550-E Gaming, ROG Strix B550-F Gaming, Prime B550-PLUS, TUF Gaming B550-Plus ^{[ 121 ]} เมนบอร์ด ASUS ProArt B550-Creator มีพอร์ต Thunderbolt 4 จำนวน 2 พอร์ต^{[ 122 ]}

นอกจากนี้ GIGABYTEยังมีเมนบอร์ดที่ได้รับการรับรองสองรุ่น ได้แก่ B550 VISION DP และ B550 VISION D ^{[ 123 ] [ 124 ]}พร้อมตัวควบคุม Intel Thunderbolt 3

แม้ว่าในตอนแรก Thunderbolt จะมีการรองรับฮาร์ดแวร์ที่ไม่ดีนักนอกเหนือจากอุปกรณ์ของ Apple และถูกจำกัดให้เป็นพอร์ตสำหรับอุปกรณ์เฉพาะกลุ่ม แต่การนำ Thunderbolt 3 ซึ่งใช้มาตรฐานขั้วต่อ USB-C มาใช้ หมายถึงการยอมรับในตลาดที่กว้างขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต่อมาได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน USB4

Thunderbolt 3 เปิดตัวเมื่อปลายปี 2558 โดยมีผู้ผลิตเมนบอร์ดและ ผู้ผลิตแล็ปท็อป OEM หลายราย รวม Thunderbolt 3 ไว้ในผลิตภัณฑ์ของตนGigabyteและMSIซึ่งเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์รายใหญ่ ได้เข้าสู่ตลาดเป็นครั้งแรกด้วยชิ้นส่วนที่เข้ากันได้กับ Thunderbolt 3 ^{[ 146 ] [ 147 ]}

Dellเป็นบริษัทแรกที่รวมพอร์ต Thunderbolt 3 ไว้ในแล็ปท็อปในซีรีส์ XPSและกลุ่มผลิตภัณฑ์Dell Alienware ^{[ 148 ]}

รายละเอียดเกี่ยวกับความเข้ากันได้สามารถดูได้จากเว็บไซต์ Thunderbolt Technology Community ^{[ 6 ]}

พอร์ต Thunderbolt 3 หรือรุ่นที่ใหม่กว่าเพียงพอร์ตเดียว ให้การถ่ายโอนข้อมูล รองรับ จอแสดงผล 4K 60 Hz สองจอ และชาร์จโน้ตบุ๊กได้อย่างรวดเร็วสูงสุด 100W ด้วยสายเคเบิลเพียงเส้นเดียว ด็อกกิ้งสเตชั่น Thunderbolt หรือ USB ใดๆ ก็สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ Thunderbolt 3 ได้ อุปกรณ์ USB สามารถเชื่อมต่อกับพอร์ต Thunderbolt 3 หรือรุ่นที่ใหม่กว่าได้ รองรับอุปกรณ์ DisplayPort และ Mini DisplayPort

อาจมีฟังก์ชันการทำงานบางอย่างที่ใช้งานได้หากเชื่อมต่ออุปกรณ์ Thunderbolt เข้ากับพอร์ต USB-C ทั่วไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน และไม่รับประกันว่าจะใช้งานได้เสมอไป

Thunderbolt 3 – เช่นเดียวกับบัสขยายความเร็วสูงอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงPCI Express , PC Card , ExpressCard , FireWire , PCIและPCI-X – อาจมีความเสี่ยงต่อการโจมตีแบบเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (DMA) หากผู้ใช้ขยายบัส PCI Express (บัสขยายความเร็วสูงที่พบได้บ่อยที่สุดในระบบณ ปี 2018)ด้วย Thunderbolt ทำให้สามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์ในระดับต่ำมากได้ ผู้โจมตีสามารถต่ออุปกรณ์ที่เป็นอันตรายเข้าไปโดยตรง ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถเข้าถึงหน่วยความจำระบบและอุปกรณ์อื่นๆ ได้อย่างไม่มีสิ่งกีดขวาง ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงมาตรการรักษาความปลอดภัยเกือบทั้งหมดของระบบปฏิบัติการได้ ส่งผลให้ผู้โจมตีสามารถอ่านและเขียนหน่วยความจำระบบได้ ซึ่งอาจเปิดเผยคีย์การเข้ารหัสหรือติดตั้งมัลแวร์ได้ [ ^{151 ] การ}โจมตีดังกล่าวได้รับการสาธิตโดยการดัดแปลงฮาร์ดแวร์ Thunderbolt ราคาไม่แพง^{[ 152 ] [ 153 ]}การ จำลองเสมือน IOMMUหากมีอยู่และกำหนดค่าโดย BIOS และระบบปฏิบัติการ สามารถปิดช่องโหว่ของคอมพิวเตอร์ต่อการโจมตี DMA ได้^{[ 152 ]}แต่เฉพาะในกรณีที่ IOMMU สามารถบล็อกการเข้าถึง DMA ของอุปกรณ์ที่เป็นอันตรายได้เท่านั้น ณ ปี 2019 ผู้จำหน่ายระบบปฏิบัติการรายใหญ่ยังไม่ได้คำนึงถึงวิธีการต่างๆ ที่อุปกรณ์ที่เป็นอันตรายสามารถใช้ประโยชน์จากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงจำลองหลายตัว ทำให้เกิดข้อบกพร่องและช่องโหว่ที่ซ่อนเร้น^{[ 154 ]}เมนบอร์ดและการใช้งาน UEFI บางระบบมี Kernel DMA Protection การป้องกันการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (DMA) ที่ใช้ Intel VT-d เป็นข้อกำหนดบังคับสำหรับการรับรอง Thunderbolt 4 Host ^{[ 155 ]}

ช่องโหว่นี้จะไม่เกิดขึ้นเมื่อใช้ Thunderbolt เป็นการเชื่อมต่อระบบ ( IPoTBรองรับบนOS X Mavericks ) เนื่องจาก การใช้งาน IPทำงานบนโครงสร้างพื้นฐานการสลับแพ็กเก็ตที่มีความหน่วงต่ำของ Thunderbolt และไม่มีโปรโตคอล PCI Express อยู่ในสายเคเบิล นั่นหมายความว่าหากใช้เครือข่าย IPoTB ระหว่างกลุ่มคอมพิวเตอร์ จะไม่มีภัยคุกคามจากการโจมตี DMA ระหว่างกัน^{[ 151 ] [ 152 ] [ 156 ] [ 157 ]}

เมื่อระบบที่มี Thunderbolt เริ่มทำงาน ระบบจะโหลดและเรียกใช้Option ROMจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ Option ROM ที่เป็นอันตรายสามารถอนุญาตให้มัลแวร์ทำงานก่อนที่ระบบปฏิบัติการจะเริ่มต้น จากนั้นมัลแวร์สามารถบุกรุกเคอร์เนล บันทึกการกดแป้นพิมพ์ หรือขโมยคีย์การเข้ารหัสได้^{[ 158 ]}ความง่ายในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ Thunderbolt กับคอมพิวเตอร์พกพาทำให้เหมาะสำหรับ การ โจมตีแบบ evil-maid ^{[ 159 ]}

บางระบบจะโหลด Option ROM ระหว่างการอัปเดตเฟิร์มแวร์ ทำให้มัลแวร์ใน Option ROM ของอุปกรณ์ Thunderbolt สามารถเขียนทับ SPI flash ROM ที่มีเฟิร์มแวร์บูตของระบบได้^{[ 160 ] [ 161 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ 2015 Apple ได้ออกการอัปเดตความปลอดภัยสำหรับ Mac OS X เพื่อกำจัดช่องโหว่ในการโหลด Option ROM ระหว่างการอัปเดตเฟิร์มแวร์ แม้ว่าระบบจะยังคงมีความเสี่ยงต่อการโจมตี Option ROM ระหว่างการบูตตามปกติก็ตาม^{[ 162 ]}

มาตรการรักษาความปลอดภัยในการบูตที่บังคับใช้โดยเฟิร์มแวร์ เช่นUEFI Secure Boot (ซึ่งระบุการบังคับใช้ลายเซ็นหรือรายการอนุญาตแฮชของ Option ROMs) ถูกออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบจากการโจมตีประเภทนี้

ในเดือนพฤษภาคม 2020 มีการค้นพบช่องโหว่ด้านความปลอดภัยที่สำคัญ 7 ประการในโปรโตคอล Thunderbolt ซึ่งเรียกรวมกันว่าThunderspyช่องโหว่เหล่านี้ทำให้ผู้ไม่ประสงค์ดีสามารถเข้าถึงข้อมูลทั้งหมดที่จัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ได้ แม้ว่าอุปกรณ์จะถูกล็อก ป้องกันด้วยรหัสผ่าน และมีฮาร์ดไดรฟ์ที่เข้ารหัสไว้ก็ตาม ช่องโหว่เหล่านี้ส่งผลกระทบต่อพอร์ต Thunderbolt 1, 2 และ 3 ทั้งหมด^{[ 153 ]}การโจมตีต้องใช้คอมพิวเตอร์ในโหมดสลีปและมีตัวควบคุม Thunderbolt ที่มีชิปเฟิร์มแวร์ที่เขียนได้ ผู้โจมตีที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นอย่างดีและสามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์ได้ (" แม่บ้านชั่วร้าย ") สามารถดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็นได้ภายใน 5 นาที ด้วยเฟิร์มแวร์ที่เป็นอันตราย ผู้โจมตีสามารถปิดใช้งานความปลอดภัยของ Thunderbolt อย่างลับๆ คัดลอกข้อมูลประจำตัวของอุปกรณ์ และดำเนินการใช้ DMA เพื่อดึงข้อมูล^{[ 163 ]}ช่องโหว่ Thunderspy ส่วนใหญ่สามารถลดผลกระทบได้โดยใช้ Kernel DMA Protection ร่วมกับคุณสมบัติฮาร์ดแวร์ป้องกันการบุกรุกแบบดั้งเดิม^{[ 164 ] [ 165 ]}