Il passaggio da UltraATA a Serial ATA (SATA) è ancora in piena evoluzione. Attualmente, sono in vendita più drive SATA rispetto ai modelli UltraATA, sebbene entrambe le versioni continueranno ad essere offerte parallelamente negli anni a venire.
É vero che il Serial ATA lavora più velocemente rispetto all'UltraATA, ma solamente in pochi casi. Benché sia la versione a 150 che quella a 300 Mbytes/s SATA siano teoricamente più veloci dell' UltraATA/133 e dell' UltraATA/100, nella pratica molti hard disk raggiungono velocità inferiori rispetto agli 80 Mbytes/s, mentre la maggior parte si assesta sui 70 Mbytes/s.
Il tempo di accesso dei drive a 7,200 RPM si colloca tra gli 8 e 9 ms, risultando in tempi di accesso medi tra i 12 ai 15 ms. L'unica eccezione a questa regola è la famiglia Raptor con i drive da 10,000 RPM di Western Digital, i quali sono caratterizzati da tempi di accesso molto brevi e da alte velocità di trasferimento.
SATA offre un solo vantaggio in più - aldilà del suo semplice collegamento ? ovvero può incrementare le performance sotto pesanti carichi. Il Native Command Queuing (ovvero NCQ) è ormai supportato dai controller e dagli hard disk. Questo abilita il drive ad analizzare e smistare tutte le richieste di lettura e scrittura sospese in un ordine più efficiente. L'obbiettivo di questo esercizio è limitare o minimizzare il movimento delle testine del drive nel miglior modo possibile.
I produttori hanno eliminato la causa principale del rumore negli hard disk, passando dai cuscinetti a sfera ai cuscinetti a fluido dinamico. Cambiando il campo magnetico dall'assetto orizzontale a quello verticale (come quelli usati nel perpendicular recording) è possibile gestire una maggiore quantità di dati (espressi in termini di bit per pollice) e quindi sarà possibile avere drive con capacità maggiori rispetto a quelle disponibili oggi. Molti fornitori hanno offerto dischi con capacità di 140 GB, aumentando la capacità totale del drive combinando più piatti. Con il passare del tempo, la capacità di ogni piatto continuerà ad aumentare.