V listopadu 1984, současně s dokončením vývoje počítačů řady Atari ST, vedení Atari Corp. ohlásilo plány na produkci levných osmibitových počítačů. O dva měsíce později, v lednu 1985, je pak představilo na Winter Consumer Electronics Show 85' v Las Vegas. Nová řada osmibitových počítačů Atari dostala do vínku označení XE (zkratka z XL Extended) a čtyři představené počítače měli toto označení: Atari 65XE, Atari 65XEM, Atari 65XEP a Atari 130XE. Předběžně byly určeny tyto ceny: 65XE za 99 USD, 130XE a 65XEM za 149 USD, přenosný 65XEP za 399 USD. Slibem nezarmoutíš, a tak byli k řadě XE slíbeny dva 12" monitory (jeden monochromatický a jeden barevný), modem, 130 KB disketová jednotka a čtyři tiskárny.
Nejednalo se však o nějaké převratné novinky, jak by někdo mohl očekávat. Tramiel totiž osmibitům nefandil a nemínil do nich příliš investovat. V podstatě všechny čtyři modely vycházely ze staršího počítače Atari 800XL, tj. s čipovou sadou z roku 1978! V tomto směru tedy Atari pro inovaci svých osmibitů neudělala vůbec nic a vyráběla prakticky stále totéž. "Novinkou" tak byly jen skříňky počítačů ze světle šedého plastu (jejichž design byl stejný jako u počítačů řady Atari ST) a dle uživatelů také výrazně horší klávesnice. Konkurenční Commodore, jenž měla v oblasti osmibitů jiný přístup, naopak v té době přišla s dvouprocesorovým Commodore 128. Přesto výroba Tramielovo počítačů řady XE trvala oficiálně až do roku 1991, ukončení podpory bylo oznámeno v lednu 1992. Úplně poslední počítače řady XE byly vyrobeny ještě v roce 1992 pro Mexiko, Jižní Ameriku a východní Evropu.
Atari 65XE byl přímá náhrada za Atari 800XL, v novém šedém kabátě. Mikroprocesor byl tedy opět typu MOS 65C02 a velikost paměti RAM byla stále 64 KB - změnou však bylo, že pro její řízení byl použit osvědčený čip "FREDDY" z řady 1400/1450, a konektor pro cartridge byl přemístěn na zadní stranu počítače. Tam však kupodivu chyběl konektor PBI (Parallel Buss Interface), což bylo uživateli velmi kritizováno, (časem byl dodatečně osazen alespoň konektor ECI). Atari 65XE byl z hlediska software na 100% slučitelný s předchozími modely řady XL, což uživatele naopak potěšilo a bylo to zdůrazňováno.
Počítač Atari 800XE vycházel z modelu Atari 65XE a byl vyráběn pro evropský trh (televizní norma PAL). Navíc byl vybaven konektorem ECI (Enhanced Cartridge Interface), což byl upravený PBI port z počítačů Atari řady XL. Konektor ECI měl sloužit pro připojení speciálních externích zařízení. (Žádné takové zařízení však Atari nikdy nevyrobila.)
Atari 65XEM (XE Music computer). Tento počítač je i z dnešního pohledu poměrně zajímavý. Byla to speciální verze počítače Atari 65XE se speciálním osmikanálovým zvukovým čipem AMY pro "sound/voice" syntézu. Počítač měli používat hlavně hudebníci a údajně byly jeho zvukové kvality velmi dobré. Ti, kdo AMY mohli slyšet, mohli potvrdit, že realisticky vytvářel širokou škálu hudebních zvuků. Sériová výroba však nakonec nebyla kvůli problémům s konstrukcí zahájena, neboť u Atari v té době nezůstal žádný inženýr, který se na vývoji původně podílel... (Samotný čip byl později prodán firmě Sight & Sound, nebylo jim však dovoleno jeho komerční využití.)
Atari 65XEP (XE Portable computer) byl pokus o první přenosný počítač firmy Atari. Základ opět vycházel z Atari 65XE, ale tento model byl na první pohled výrazně odlišně proveden. Dominantním dílem byla centrální část s elektronikou, v čele s oddělitelnou klávesnicí, která byla připojena spirálovým kabelem. V centrální části byla kromě elektroniky též vestavěná monochromatická (černo-zelená) obrazovka o úhlopříčce 5" a interní disketová jednotka 720 KB 3.5" (byl to první a poslední 8bitový Atari počítač s touto jednotkou). Napájení počítače mohlo být z baterií nebo z vestavěného síťového zdroje. Nakonec byl postaven jen jeden prototyp, sériová výroba nebyla zahájena, údajně kvůli nezájmu.
Atari 130XE. Počítač Atari 130XE byl prakticky stejný jako Atari 800XE a taktéž byl určen evropský trh (televizní norma PAL), jen paměť RAM byla rozšířena ze 64 KB na 128 KB. Tento model měl tedy ze všech osmibitových počítačů Atari paměť největší velikosti (byť nešla adresovat přímo, ale přepínáním bank). Jako zajímavost lze uvést, že spolu s počítačem Atari 800XE byl tento model dovážen v osmdesátých letech také do tehdejší ČSSR (prostřednictvím PZO Kovo, spojovacím článkem mezi ním a evropskou centrálou firmy v Německu byla banka Vienna Commerz) a tudíž byly u nás oba poměrně známé a rozšířené. Šlo o vůbec první počítač, který byl do ČSSR dovážen a prodáván (většina v obchodech TUZEX) se všemi základními perifériemi a s několika desítkami programů. Jako záznamové zařízení jsme nejčastěji používali záznamové magnetofony s českou úpravou zrychleného nahrávání (tzv. systém TURBO 2000). Magnetofony proto, neboť originální disketové jednotky 5.25" Atari u nás tehdy cenou mnohonásobně převyšovaly cenu vlastního počítače - programy a hry jsme tedy měli na kazetách. (Posledním oficiálním tuzemským distributorem produktů firmy Atari, po zániku obchodů PZO Tuzex, byla v devadesátých letech firma JRC z Prahy.)
Také pro počítače řady XE firma Atari vyvinula a částečně vyráběla celou řadu originálních periférií, v obdobném designu jako počítače, jako např.: záznamové magnetofony, disketové jednotky 5.25", různé tiskárny, joysticky, cartridge, světelnou pistoli, modemy či grafickou kartu 80 znaků. Monitory v nabídce k osmibitům sice nechyběly, ale nikdy se nevyráběly. (Atari nevyráběla monitory pro osmibity ani za Warnerů.)
Nové osmibitové počítače firmy Atari byly tedy počátkem roku 1985 na světě, ale již v dubnu téhož roku ji donutily finanční potíže propustit více ze svých zaměstnanců. Zbývajícím zaměstnancům byl k jejich "velké radosti" snížen plat o 20%. Staronové Atari se tedy prozatím příliš dobře nevedlo...
V průběhu roku 1986 Atari přišla s řadou novým periferií, pro Francii se vyráběl model Atari 130XE SECAM (s TV normou SECAM). V Německu se stále dobře prodával model Atari 800XL z éry Warnerů!
V létě 1987 byla představena oboustranná disketová jednotka XF551 s formátem 5.25" (DS/DD 360 KB). Původně se plánovala jako XF351 s převažujícím formátem 3.5". Použitím staršího formátu 5.25" ale firma Atari zdůvodnila tím, že výrobci software nebyli ochotni znovu vydat úspěšné tituly na formátu 3.5". Na podzim stejného roku se Atari kvůli řadě XE dostala do soudního sporu z firmou Nintendo of America Inc., které Atari obvinilo ze srovnávací a klamavé televizní reklamy.
Raritou byl model Atari 65XE NAJM, který byl v srpnu 1987 zkušebně vyroben pro trh na Blízkém východě. Tento model měl arabskou znakovou sadu sadu, navíc psaní zprava doleva (OS revision date of 21 July 1987). Vyrobeno jich bylo velmi málo a jsou velká vzácnost.
31. prosince 1987 ve své výroční zprávě Atari uvedlo: "V Československu, Německé demokratické republice, Polsku, se staly počítače 8000XE a 65XE dominantní a patří mezi nejoblíbenější systémy, které se v nich prodávají.".
K 1. lednu 1992 Atari oficiálně oznámila konec výroby a veškeré podpory svých osmibitových počítačů a osmibitových konzolí.