Một trong những cải tiến được thực hiện cho các máy chơi game thế hệ tiếp theo là dung lượng bộ nhớ dành cho các trò chơi và hệ điều hành. Theo tài liệu hiển thị cho Digital Foundry, 3,5 bộ nhớ GDDR5 của PlayStation 4, 8GB được dành riêng cho hệ điều hành, chỉ còn lại khoảng 4,5 GB cho các trò chơi. Các nguồn khác hiện đang nói rằng có thêm 1GB bộ nhớ linh hoạt, có thể được thu hồi từ kho dự trữ hệ điều hành, nếu có. Điều đó sẽ cung cấp tổng cộng 5,5 GB cho mã trò chơi.
Các tài liệu nội bộ của Sony đảm bảo rằng 4,5 GB bộ nhớ sẽ có sẵn cho các nhà phát triển và có khả năng hầu hết các tựa game ra mắt sẽ được sử dụng. Các Killzone: Bóng tối mùa thu bản demo chỉ mất 4,6GB bộ nhớ. Bộ nhớ linh hoạt bổ sung có thể được các nhà phát triển yêu cầu để tăng cường các yếu tố trò chơi, nhưng hệ điều hành nền phải có khả năng dự phòng.
Bộ công cụ dành cho nhà phát triển cho PlayStation 4 hiện có một tùy chọn trong cài đặt gỡ lỗi có tên là Chế độ ngân sách trò chơi Bộ nhớ chế độ cho phép hai tùy chọn: bình thường và lớn. Đối với chế độ thông thường, bộ nhớ cơ bản được bảo đảm 4,5 GB sẽ được sử dụng cho các trò chơi. Chế độ lớn cho phép bộ nhớ 5,25GB, nhưng tài liệu nói rằng RAM thêm chỉ có sẵn để phát triển ứng dụng. Việc đặt trước hệ điều hành PlayStation 4, tương tự như phân bổ 3 GB của Xbox One, trong đó tài liệu trước đây chỉ đề cập đến việc đặt trước 512MB. Cả hai bảng điều khiển thế hệ tiếp theo sẽ khởi chạy với 8GB bộ nhớ hợp nhất, nhưng với số lượng ít hơn nhiều cho các nhà phát triển.
Có thể thấy sự khác biệt lớn giữa phân bổ hệ điều hành Sony và Microsoft Microsoft trong các kế hoạch tương lai cho RAM dành riêng. Các kỹ sư của Microsoft đã chọn 3 GB để cho phép phát triển trong vòng mười năm, vì rất khó để thêm các tính năng nếu RAM bị giảm từ nơi bắt đầu. Cách tiếp cận của Sony có thể linh hoạt hơn vì sự phân bổ hiện tại giữa các lõi CPU và bộ nhớ có thể bị giảm sau khi hệ điều hành hoàn tất và sau đó được sắp xếp hợp lý. Không có gì đảm bảo, nhưng Sony đang để ngỏ cơ hội và họ có kinh nghiệm trong việc giảm bộ nhớ, như họ đã làm với PlayStation 3.
Trường hợp Microsoft đã cho chúng ta thấy Xbox One có khả năng hoàn toàn như thế nào, Sony vẫn chưa tiết lộ đầy đủ những gì PlayStation 4 có sẵn ngoài các chức năng chơi game ấn tượng của nó. Mong đợi nhiều tin tức gần hơn với bản phát hành mùa thu.