Con l'iPhone 5 (e 5C) arrivò l'Apple A6, un chip a 32 bit che rispetto all'Apple A5 raddoppiava tanto le prestazioni di calcolo quanto quelle grafiche. Al suo interno c'erano due core Swift a 1,3 GHz e una GPU PowerVR SGX543MP3 a tre core con frequenza di 266 MHz. Il core Swift rappresentò un vero cambiamento rispetto all'architettura ARM Cortex A9: il chip rimaneva ARM, ma Apple mise in atto una riprogettazione più marcata. Cache L1 e cache L2 non cambiavano rispetto all'A5. Accanto al chip c'era 1 GB di memoria LPDDR2-1066 anziché 512 MB di memoria LPDDR2-800 dell'Apple A5.
Il chip aveva anche un ISP rinnovato per migliorare la velocità nella cattura delle immagini, le prestazioni della fotocamera con basse luci, la riduzione del rumore e la stabilizzazione ottica. Il chip venne nuovamente prodotto da Samsung con processo produttivo High-K metal gate (HKMG) a 32 nanometri. Il die aveva una dimensione di 96,71 mm2, cosa che lo rese il 22% più piccolo dell'A5.
Apple A6 offriva prestazioni nettamente superiori all'A5: secondo Geekbench 4 mentre l'A5 di iPhone 4S tocca i 282 punti in single-thread, l'A6 arriva a 720 punti circa. Un distacco simile si verifica anche nel test dual-thread.